IONOSPHÈRE

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Guglielmo Marconi

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Formation d'une couche ionisée

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L'ionosphère et les radiocommunications

Depuis la première liaison radioélectrique via l'ionosphère réalisée par Marconi, l'utilisation de cette technique de communication entre deux stations terrestres lointaines s'est développée. Elle conserve encore une certaine importance malgré la concurrence des liaisons par satellite. Le problème pour une liaison donnée est le choix de la fréquence de travail : trop élevée, l'onde ne sera pas réfléchie par l'ionosphère mais la traversera et sera perdue dans l'espace ; trop faible, l'absorption dans les basses couches (région D) devient prohibitive pour le bilan de liaison. D'où la nécessité de choisir au mieux la fréquence de la liaison et surtout de la modifier en fonction de l'état de l'ionosphère. Les fréquences utilisées, de l'ordre de quelques dizaines de mégahertz, sont plus faibles de nuit quand l'ionosphère est moins dense et plus élevées de jour pour minimiser l'absorption. Des services de prévision ionosphérique chargés de déterminer à l'avance l'état probable de l'ionosphère du point de vue de ses effets radioélectriques existent dans certains pays, dont la France.

Les liaisons satellite-sol s'effectuent à des fréquences plus élevées, de l'ordre de plusieurs centaines de mégahertz. Les effets de réfraction et de diffusion deviennent alors négligeables, et l'ionosphère peut être considérée comme transparente. À des fréquences basses, de l'ordre de la dizaine ou de la centaine de kilohertz, l'ionosphère se comporte également comme un réflecteur. La cavité comprise entre la Terre et l'ionosphère est équivalente à un guide d'onde sphérique (dont l'épaisseur est seulement de quelques longueurs d'onde). Ces propagations, caractérisées par une bonne stabilité de phase, sont utilisées pour transmettre des fréquences de référence ainsi que des signaux horaires.

Remarquons enfin que les émetteurs de radiodiffusion, aussi bien en ondes courtes qu'en ondes longues, peuvent être reçus à grande distance grâce à la réflexion sur l'ionosphère.

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Pour citer l’article

Jean-Claude CERISIER, « IONOSPHÈRE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 16 février 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/ionosphere/