Grand oral du bac : LA RADIO
Publié le 09/02/2019
Extrait du document
Les routiers communiquent souvent par radio, sur les fréquences «CB» (citizen band).
L’antenne de transmission hertzienne de la Tour Eiffel émet à la fois des programmes radio et télévisés en VHF dans le cadre d’une couverture régionale. De fortes puissances ne sont pas nécessaires pour couvrir un espace limité, d'autant plus que les montagnes bloquent les signaux parasites provenant de stations plus lointaines. La hauteur totale de la Tour Eiffel est de 320,755m.
LA RADIO INTELLIGENTE
Autrefois, il était facile de sélectionner une station de radio, car leur nombre était limité, La situation est bien différente aujourd’hui, avec une multiplication de stations, sur des lon-
gueurs d’onde souvent très voisines. Une même station peut également être assignée à des fréquences différentes selon les régions, compliquant ainsi la tâche de l’auditeur. Pour surmonter ces problèmes, le système RDS (Radio Data System) a été mis au point: les émissions radio portent désormais un signal supplémentaire, inaudible, qui représente le code de la station émettrice. Le poste récepteur dispose d’un microprocesseur qui identifie le code et affiche le nom de la station reçue sur un écran numérique. Le récepteur peut également sélectionner automatiquement le signal le plus puissant et le plus clair d’une station dans les zones frontières où elle est recevable sur plusieurs fréquences différentes.
Ce poste de radio de 1948 est le premier modèle réalisé par la marque allemande Grundig, société créée en 1946 par l’industriel Max Grundig. Cet appareil fut commercialisé sous forme de kit: il fallait acheter les tubes électroniques à part, car ils étaient coûteux et difficiles à obtenir. Depuis cette époque les producteurs ont fortement diversifié leur production d’appareils électroniques destinés au grand public (radio, téléphonie longue distance, sans fil, télévision, magnétoscope chaîne hi-fi etc.).
Les postes à quartz et à galène assuraient une excellente réception et présentaient l’avantage de ne nécessiter aucune alimentation électrique: c’était l’énergie des ondes porteuses elles-mêmes qui produisait les sons. En revanche, ces postes nécessitaient de grandes antennes pour recueillir des signaux suffisamment forts et leur sensibilité était très réduite: leurs circuits rudimentaires ne permettaient pas de séparer deux signaux différents, diffusés sur des fréquences trop voisines. Ce problème d’interférence devint particulièrement
Heinzelman
critique avec l’apparition de stations de radio de plus en plus nombreuses. Lorsque le prix des tubes électroniques baissa suffisamment, le problème fut résolu, leur intégration dans les postes TSF permettant à la fois une meilleure puissance et une plus grande sensibilité pour sélectionner la bonne fréquence de la station choisie.
Les techniques de modulation
Dans une transmission radio, la modulation de l’onde porteuse, qui constitue le signal, peut se faire de deux façons: soit c’est l’amplitude de l’onde porteuse qui est modulée au rythme du son à transmettre, soit c’est sa fréquence. Dans le premier cas - la modulation d’amplitude-, on parle de stations de radio AM (Amplitude Modulation). C’est le procédé utilisé par les stations opérant dans la gamme des ondes longues et des ondes moyennes. Son principal défaut est sa grande sensibilité aux interférences électriques, notamment les orages et la mise en marche d’appareils électroménagers: ces phénomènes affectent, en effet, l’amplitude du signal et se traduisent par des crépitements.
Le second procédé, qui s’affranchit de ces défauts, est la modulation de fréquence : c’est la technique utilisée par les stations dites FM (Fre-
quency Modulation). La fréquence de l’onde porteuse est modulée au rythme du son à transmettre, et les variations d’amplitude parasites ne l’affectent pas. En revanche, une station de radio opérant en mode FM utilise, par définition, une large bande de fréquences plutôt qu’une fréquence unique. Pour cette raison, le procédé est réservé aux ondes courtes, où de nombreuses plages de fréquence sont disponibles: les ondes métriques ou VHF (Very High Frequencies), décimétriques ou UHF (Ultra High Frequencies) et centimétriques ou SHF (Super High Frequencies).
Les signaux électriques transmis à une antenne sont diffusés sous forme d’ondes radio. Le poste récepteur les reconvertit en signaux électriques. Des ondes de fréquences différentes, provenant de plusieurs émetteurs, sont souvent reçues en même temps: un poste récepteur est équipé d’un tuner pour les différencier.
«
La
radi.o
son invention et mit ses laboratoires à sa dispo
sition.
En 1896, Marconi établit les premières
liaisons de télégraphie sans fil entre plusieurs
bâtiments de la capitale, bientôt suivies d'une
liaison à travers le détroit de Bristol, sur une dis
tance de 13km.
L'année suivante, en 1897, le physicien anglais
Oliver Lodge (1851-1940) fit breveter la syntonie,
c'est-à-dire le contrôle de l'égal ité des fré
quences de transmission et de réception radio.
Au moyen d'un capaciteur et d'une bobine pla
cés dans le circuit de l'émett eur, Oliver Lodge
était parvenu à ajuster la fréquence d'émission
-c'est-à-dire le nombre d'impulsions par secon
de.
De la même façon, il équipa le récepteur
d'un circuit similaire, qui permettait alors de
sélectionner la fréquence des ondes reçues.
Le
dispositif fut par la suite adopté par Marconi en
1911 et intégré dans ses nouveaux modèles.
Les liaisons intercontinentales
Le 28 mars 1899, Guglielmo Marconi réussit à
envoyer le premier message radiotélégraghique à
travers le Pas-de-Calais, à l'intention d'Edouard
Branly à Paris.
Le message historique disait:
«M Marconi envoie à M Branly ses respectueux
compliments par le télégraphe sans fil à travers la
Manche, ce beau résultat étant dû en partie aux
remarquables travaux de M Branly.
»
' Ce poste de radio fabriqué en 1927
est équipé de tubes électroniques
(placés dans te coffre du bas).
tt est
surmonté d'une antenne-cadre, que l'on peut
incliner vers l'émetteur et ainsi accroître
sensiblement ta puissance du signal reçu.
En
décembre 1901, Marconi portait le record
de transmission à 3000 km, en établissant la pre
mière liaison radio à travers l'Atlantique entre
Poldhu, en Cornouailles, et Saint John's à Terre
Neuve, au Canada.
L'ingénieur se retrouva bien
tôt à la tête d'un véritable monopole dont le
transport maritime constituait le plus grand mar
ché: la plupart des navires s'équipèrent de postes
TSF pour rester en contact avec leurs ports
d'attache et pouvoir transmettre des signaux de
détresse en cas d'avarie.
La téléphonie sans fil
À la même époque, le physicien canadien Regi
nald Fessenden (1866-1932) se pencha sur un
nouveau défi technologique, à savoir la transmis
sion par ondes radio non plus de signaux codés,
mais de véritables sons -la téléphonie sans fil.
Le
principe du microphone était déjà connu, qui
transformait les vibrations de l'air, que sont les
sons, en fluctuations électriques de même ampli
tude et de même fréquence.
Mais il n'était pas
judicieux de traduire directement ces signaux en
ondes radio car leurs fréquences étaient trop
basses: les ondes radio de basse fréquence sont,
en effet, amorties par l'atmosphère et manquent
de portée.
Pour contourner le problème, Fessen
den eut l'idée astucieuse de prendre une onde
radio de haute fréquence -appelée onde por
teuse -, et de la moduler au rythme du son à
transmettre.
À la réception, un dispositif inverse
-la diode redresseuse- permettait d'extraire de
l'onde porteuse la modulation basse fréquence
qu'on lui avait superposée: c'est cette dernière
qui était restituée sous forme de son, au moyen i Guglielmo Marconi A n'avait que 22 ans
lorsqu'il déposa
son premier brevet
de télégraphie sans fil
(TSF) en 1896.
Pour son invention,
il partagea le prix Nobel
de physique en 1909
avec un autre grand
pionnier de ta radio,
l'Allemand
Ferdinand Braun.
Le poste ......
à cristal,
répandu en 1920,
utilisait un quartz
ou une galène pour
filtrer et redresser
le signal sonore.
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onde porteuse non modulée
��M œna ��Nrm
s 0
s
onde porteuse Interrompue (code Morse)
__1\J\JV\/'vVV signal sonore.
»
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