La propagation HF ...

Une des habiletés utile au DXeur, c'est de savoir prédire la propagation des ondes sur les bandes HF. Afin de se faire une idée des conditions actuelles et futures, le DXeur utilise habituellement 3 indices: l'indice du flux solaire, l'indice A et l'indice K. Si quelqu'un vous informait que le flux solaire est de 150 et que l'indice K est de 3, sauriez-vous quoi faire de cette information? Nous devons donc comprendre d'où viennent ces nombres et ce qu'ils signifient afin de profiter d'un avantage certain: celui d'être sur la bonne fréquence au bon moment!

Index

L'écoute des ondes
L'Activité solaire
L'Activité géomagnétique
Le vent solaire
En résumé
Ailleurs sur la toile
Les prévisions
De retour à la page du CRADI

Introduction

La propagation des ondes HF (hautes fréquences: 2.5-30 MHz) est encore de nos jours, la source de bien des interrogations de la part des radio amateurs.

Le plaisir de communiquer entre nous sur ces fréquences radio est le fruit de plusieurs phénomènes planétaires et inter planétaires, magnétiques et atmosphériques!

Plusieurs facteurs vont affecter la propagation HF: la trajectoire empruntée par le signal, la fréquence, l'activité solaire et le temps. De tous ces facteurs, seuls la fréquence et le temps sont ceux avec lesquels nous pouvons interagir.

Pour ce qui est de la trajectoire empruntée par le signal HF, mentionnons que les trajectoires situées majoritairement au dessus de l'eau ont l'avantage d'être moins atténuées en force de signal qu'une trajectoire située au-dessus du continent. Toutefois, lorsque la trajectoire emprunte une route polaire, il y a aussi la possibilité qu'il y ait une absorbtion du signal, selon la saison et le degré d'activité des aurores boréales. (En VHF, c'est le contraire !)

Enfin, la propagation Nord - Sud est à son meilleur aux équinoxes (printemps et automne)... car à ce moment-là la ligne de pénombre suit les lignes de longitudes.

L'écoute des ondes

Généralement, les bandes HF inférieures (de 2.5 à 10 MHz) sont à leurs meilleures à partir du coucher du soleil, durant la nuit et jusqu'après le lever du soleil. Les bandes HF supérieures (de 14 à 28 MHz) ont tendance à ouvrir au lever du soleil, demeurent ouvertes durant le jour et se referment après le coucher du soleil. Bien sûr, ces ouvertures et fermetures sont aussi dépendantes du degré d'activité solaire, de la fréquence et de la saison.

L'écoute des ondes et des balises HF est toujours utile car si l'on entend une de ces balise, la bande est ouverte dans cette direction!
Les balises HF de l'IARU

La propagation suivant la ligne de pénombre peut permettre d'excellentes conditions HF qui ne se produisent autrement que durant cette période...
La carte des fréquences maximales utilisables affiche la bande de pénombre.
La démarcation de la ligne de pénombre

L'activité solaire

L'activité solaire, c'est connu, a un cycle de 11 ans. Le niveau d'activité du soleil est fortement lié à l'apparition des taches solaires et du nombre de celles-ci. Le plus récent pic d'activité solaire a eu lieu en janvier 2014 et nous sommes depuis lors en phase décroissante d'activité.

Le flux solaire est une indication de l'activité solaire qui affecte la Terre. Plus précisément, on pointe une antenne vers le soleil et on prend une mesure du "bruit" que l'on reçoit (le flux solaire) à la fréquence de 2800 MHz. Au Canada, cette mesure provient de l'observatoire radio astronomique de Penticton C.-B., qui note cette observation de façon journalière. La valeur officielle est prise à midi heure locale (2000Z).
Un indice plus ancien que flux solaire, c'est le nombre de taches solaires (mesuré en comptant les taches de façon visuelle ou photographiques) et c'est une valeur que certaines prédictions utilisent.

Les valeurs de flux solaire varient habituellement entre 50 et 300. Une valeur élevée de flux solaire (typiquement plus élevée que 150) indique que les couches atmosphériques seront abondamment ionisées ce qui permettra de supporter les communications HF à des fréquences plus élevées qu'à la normale. À l'opposé une valeur basse se répercute sur les fréquences HF et indique que l'on peut ne peut espérer des contacts HF à longue distance (DX) que sur les basses fréquences. Toutefois, il faut observer des valeurs élevées de flux solaires durant plus de 2 ou 3 jours consécutifs avant de constater une amélioration des conditions de propagation HF.

L'activité géomagnétique

L'activité géomagnétique, celle de la Terre, affecte aussi les conditions HF et est une conséquence de l'activité solaire. L'activité géomagnétique peut faire en sorte d'annuler complètement les avantages d'un flux solaire élevé car l'activité géomagnétique instable augmente le bruit de fond sur les bandes, le QRN d'origine géomagnétique.

Comme il était mentionné précédemment, il y a 2 indices pour quantifier l'activité géomagnétique: l'indice A et l'indice K. Ces indices proviennent de nombreux observatoires au niveau mondial qui mesurent les perturbations du champ magnétique. Les perturbations du champ magnétiques (nT) sont mesurés aux 3 heures à l'aide d'un magnétomètre et la déviation de la mesure est comparée à une journée de calme pour chaque observatoire.

L'indice K est une mesure logarythmique et donc chaque augmentation d'un point correspond à un facteur de perturbation de plus en plus majeur.
Mathématiquement, les scientifiques avaient besoin d'un deuxième indice, afin d'établir des moyennes sur les lectures (eh oui, chers lecteurs, on ne peut pas faire la moyenne de logarythmes), de là est né l'indice A qui est une mesure linéaire.
En ce qui nous concerne, nous utiliserons l'indice Kp (planétaire) et l'indice Ap (planétaire) pour faire nos prédictions.

Des valeurs d'indice K de 0 à 2 représentent des conditions géomagnétiques calmes (peu de bruit de fond, peu de QRN). Des valeurs de K de 3 à 4 représentent des conditions géomagnétiques changeantes ou agitées (K=3) à actives (K=4) et il y aura donc beaucoup de bruit de fond. Des valeurs K de 5 à 6 surviennent lors d'un orage magnétique et de 7 à 9 représentent un orage magnétique majeur qui se représenterait alors en ondes par des périodes de silence radio total qui bloquerait les communications HF. (fermez votre radio HF et ouvrez votre VHF)

Pareillement, des valeurs d'indice A inférieures à 10 sont d'excellentes nouvelles et représentent des conditions géomagnétiques calmes (peu de bruit de fond, peu de QRN). Des valeurs de l'indice A de 10 à 20 représentent des conditions géomagnétiques changeantes à perturbés et il y aura donc beaucoup de bruit de fond. Avec un indice A de 20 à 40, le bruit de fond sera franchement désagréable et il y aura probablement l'apparition d'aurores boréales (fermez votre radio HF et ouvrez votre VHF), etc et ainsi de suite.

Il est bon de noter que les tempêtes ionosphériques et magnétiques sont différentes, même si elles affectent de la même façon les condiditons HF. Une tempête géomagnétique affecte le champ magnétique de la Terre alors qu'une tempête ionosphérique affecte les conditions des couches ionosphériques ionisées et causent finalement des perturbations au champ magnétique. L'énergie des tempêtes ionosphériques sont mesurées à l'aide d'un capteur dans la bande des rayons X. Donc, s'il y a une déflagration majeure au niveau du soleil et que l'énergie mesurée dans la bande des rayons X augmente, on peut s'attendre à une augmentation prochaine des indice A et K.

Le vent solaire

Le vent solaire est observé et mesuré depuis une trentaine d'années. Au niveau de l'orbite terrestre, sa vitesse moyenne est de l'ordre de 400 km/s, mais il existe en fait deux régimes de vent : le vent rapide (> 700 km/s) peu dense et le vent lent ( 300 km/s) et dense. Le vent solaire rapide provient des trous coronaux. Le champ magnétique terrestre nous protège des particules ionisées du vent solaire. Sous l'effet de la pression du vent solaire, le champ magnétique terrestre est déformé. Le vent solaire emporte avec lui une infime partie du champ magnétique solaire. Ceci est à l'origine de l'existence du champ magnétique interplanétaire dont les lignes dessinent une spirale d'Archimède (dite de Parker). Au niveau de l'orbite terrestre, le champ magnétique interplanétaire fait un angle d'à peu près 45° avec la direction Soleil-Terre.
Lorsque le champ magnétique interplanétaire pointe vers le sud (Bz), il y a de fortes chances d'apparition de perturbations ce qui fera grimper l'indice A.

La propagation locale (NVIS)

Le mode de propagation locale par ondes NVIS (Near Vertical Incidence Skywave ou : Propagation par Ondes Réfléchies à Angle d'Incidence Quasi Vertical) est tout simplement l'usage d'ondes en basses fréquences réfléchies grâce à des antennes possédant un angle de radiation élevé. Tout comme le bon choix d'antennes peut rehausser la fiabilité d'une liaison de longue distance, les communications de courtes distances ont aussi un type d'antenne qui leur est propre. La capacité d'opérer dans les deux modes est un outil indispensable dans le coffre d'un opérateur HF chevronné.

Voici un lien qui explique en détails le mode de propagation NVIS sur le site de radioamateur.ca
et d'autres articles techniques sur radioamateur.ca

En résumé

Les meilleures conditions de DX surviennent lorsque la valeur du flux solaire est au-dessus de 150 (voire 200) et que l'indice K est en dessous de 2 durant quelques journées consécutives. Pour le reste, il faut écouter les bandes afin de détecter les ouvertures et se fier aux programmes de prédictions de propagation!

En conclusion, ne vous laissez pas décourager par des mauvaises conditions sur votre bande préférée, changez de bande!

73, de Stéphane VE2OWL     De retour à la page du CRADI

Les prévisions

Les programmes de prédiction sont utiles pour modéliser la propagation. Les logiciels calculent habituellement la FMU (MUF) soit la fréquence maximale utilisable, permettant de supporter les communications DX avec un pourcentage de fiabilité élevé. La fiabilité des prédictions dépend de ce que l'on utilise la valeur du nombre de taches solaires modélisé (SSN) suivant : (SSNe) actuel ou du SSN prévu selon le site du NGDC car il n'y a qu'un rapport étroit entre le MUF et le SSN.

Le logiciel W6EL propagation software et HFProp de G4ILO sont de bons outils pour prédire la propagation.
En ligne sur la toile, on trouve le MOF Java sur k1ttt.net

Météo spatiale du Canada


Périodes de prévisions et de rapports : <24h <6h >6h >24h
source: Météo spatiale Canada

Indices NOAA

Valeur actuelle des indices (rapporté par WWV):

     

prévisions du SIDC-RWC Belgique      

Champ magnétique et vent solaire actuel:
Solar X-rays:

Geomagnetic Field:
Status
Status
 

Carte de la MUF/SWF actuelle

Cliquer sur la carte pour de l'information

Carte en temps réel de la MUF/SWF

Statut actuel des ouvertures grâce aux aurores boréales et E-skip

Aurores boréales en VHF
144 MHz E-skip

NOAA

North Pole Auroral
[ Carte de l'ovale auroral ]



LIENS CANADIENS

Agence spatiale Canadienne
Commission géologique du Canada: géomagnétisme
Commission géologique du Canada: géomagnétisme: données

Sondages des couches ionosphériques foF2 pour la propagation locale (NVIS)

Cliquer sur la carte pour de l'information

Communications mobiles:
Montréal: Prédiction Locale

Communications ionosphériques globales:
Carte ionosphérique de l'amérique du nord

Météo - Orages et foudre en direct

Météo et foudre aux É.-U.-A.
Prévisions d'orages et de foudre

73, de Stéphane VE2OWL     De retour à la page du CRADI      Index de la page