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Les
satellites utilisent pour assurer leur fonction principalement
types d'ondes : les ondes hertziennes et les infrarouges. Les
ondes hertziennes sont utilisées pour les fonctions de
communication tandis que les infrarouges sont mis à contribution
pour la détection et la recherche.
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Situation des ondes hertziennes
et infrarouges dans l'échelle des ondes électromagnétiques.
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Les
ondes hertziennes sont divisées en plusieurs bandes, de
largeur bien définie. Chacune de ces bandes est caractérisée
par les utilisations effectuées sur son domaine de fréquences
:
- La bande L (1,6/1,4 GHz), de 80 MHz de largeur, réservée
aux communications mobiles. Constituant la bande de fréquence
la moins sujette aux perturbations atmosphériques,
elle est utilisée par de petites stations terrestres
mobiles (bateaux, véhicules terrestres et avions).
Étant donné le nombre de projets en cours
de téléphonie mobile (Iridium, GlobalStar,
Odyssée, Inmarsat), elle risque de devenir rapidement
insuffisante.
- La bande C (6/4 GHz), d'une largeur de 500 MHz, très
employée par les centaines de satellites actifs aujourd'hui
en orbite. De fait, elle est maintenant saturée.
- La bande X (8/7 GHz), réservée aux applications
militaires.
- La bande Ku (14/12 GHz), également beaucoup utilisée,
principalement par de grandes stations terrestres fixes.
- La bande Ka (30/20 GHz), qui demeure la seule encore vacante.
Mais l'utilisation de fréquences élevées
induit un coût technologique important, ces dernières
étant, de plus, fort sensibles aux perturbations
atmosphériques.
Bien
souvent, le signal émis par une antenne peut parvenir par
deux chemins : un chemin en ligne droite (onde directive) et un
chemin indirect comportant une réflexion sur les couches
ionisées de l'atmosphère (onde réfléchie).
Les couches ionisées situées entre 80 km et 400km
d'altitude constituent l'ionosphère. Elles jouent le rôle
d'un miroir pour les ondes qui arrivent sous un certain angle
et qui ont une longueur d'onde convenable. Suivant leur angle
d'indice, les ondes réfractées ou réfléchies
vers la Terre. Certaine sont à nouveau réfléchies
par la Terre vers l'ionosphère qui les renvoient vers la
terre. Ainsi, il est possible de communiquer à des distances
bien supérieures à celle que permettrait l'onde
directe. Les signaux de très hautes fréquences,
supérieurs à 50 MHz, traversent l'ionosphère
sans être réfléchis.
C'est
la raison pour laquelle les communications par satellite utilisent
en général des fréquences égales ou
supérieures à 144 MHz. Les satellites géostationnaires
dont l'altitude est de 36000 km environ exploitent les ondes SHF
(super hautes fréquence) entre 10.950 et 12.740 GHz.
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