Anomalies en propagation troposhérique

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François Guillet

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Dec 16, 2021, 5:31:00 AM12/16/21
to
Les propagations troposphériques exceptionnelles concernant les bandes
radio V/UHF présentent en général des signaux stables ou variant
lentement, notamment sur les longues distances jusqu'à plus de 800 Km.

Le principe est censé être la modification de l'indice de réfraction du
milieu (air + vapeur d'eau) aux fréquences radio, qui courbe la
trajectoire des ondes, leur permettant d'effectuer des distances de
centaines de km alors qu'en temps normal, on parle en dizaines. L'effet
est lié à la météo, notamment aux inversions de températures.

La radio numérique (DAB), avec sa transmission d'une large bande OFDM
(1.5 MHz) permet d'observer facilement les effets de cette propagation.

C'est aujourd'hui le 3ème jour de propagations exceptionnelles, et la
seconde fois que j'observe des effets assez surprenants à petite
distance.
Je reçois un multiplex de 2 émetteurs qui sont à 30 à 40 Km : aucune
anomalie contatée. Par contre sur un autre à 60 km, l'effet est
spectaculaire : le signal s'atténue jusqu'à 10 dB en l'espace d'une
seconde, toutes les fréquences de la bande transmise étant concernées.
En temps normal, ce multiplex est reçu de façon stable à 15 dB de S/N,
et peut monter à 25 dB par "bonne" propagation. Voir la waterfall des 3
premières images :
http://exvacuo.free.fr/div/Radio/_Audio-Video-Spectre/_VHF-FM/DAB/Anomalies/
La rapidité de l'effet est remarquable dans l'image 2, à 10:38.

Je me demande bien quel effet physique peut provoquer ce fading _non
sélectif_ rapide, sur une telle largeur de fréquences. Une idée ?

(La dernière image, datant de l'année dernière, est un rare exemple de
fading sélectif sur une réception DAB à 90 Km environ. Elle est moins
surprenante, les atténuations sélectives qu'un "multipath" produit,
étant bien connues).

bilou

unread,
Dec 16, 2021, 3:03:47 PM12/16/21
to
François Guillet vient de nous annoncer :
> Je me demande bien quel effet physique peut provoquer ce fading _non
> sélectif_ rapide, sur une telle largeur de fréquences. Une idée ?

Ca ressemble a une action du CAG large bande destiné a eviter la
saturation des etages d'entrée du SDR par un signal trés eloigné
du signal utile.
Ca doit pouvoir se debrayer ou s'analyser en injectant un générateur en
parallèle sur l'antenne.

François Guillet

unread,
Dec 17, 2021, 4:02:13 AM12/17/21
to
bilou avait prétendu :
L'effet est bien compatible avec l'action de la CAG mais aucun signal
pouvant la faire réagir, donc dans la bande échantillonnée soit
directement soit par produit d'intermodulation, n'était présent (voir
autre réponse sur frr). Le défaut n'existe plus ce matin (propagation
redevenue normale). Un artefact est peu probable.
Une explication physique reste à envisager.

robby

unread,
Dec 17, 2021, 7:37:16 AM12/17/21
to
peut-etre quelques pistes partielles ici ?

http://www.f4fjp.fr/propagationthf.htm

--
Fabrice

François Guillet

unread,
Dec 17, 2021, 12:19:46 PM12/17/21
to
robby avait soumis l'idée :
> peut-etre quelques pistes partielles ici ?
>
> http://www.f4fjp.fr/propagationthf.htm

Ca je connaissais, sauf la "diffraction troposphérique" qu'on aperçoit
mentionnée dans l'image en haut à droite.

La recherche Google donne peu d'infos sur cette diffraction. Dans le
pdf d'une thèse, je lis :
"Une onde qui se propage dans la troposphère est baptisée de
propagation troposphérique. Lorsque cette onde vient à être diffractée
par les particules qui se trouvent dans l'atmosphère alors là on parle
de diffraction troposphérique. C'est ce phénomène qui est à l'origine
de
l'affaiblissement et la perte des signaux souvent émis."

Cette diffraction serait source d'affiblissement donc peut-être en
rapport avec mon phénomène.

Je lis ailleurs que ça peut au contraire être utilisé pour communiquer
(j'ai d'ailleurs pensé le faire en optique, un projet en stand-by parmi
d'autres) :
"Les fréquences les plus appropriées pour ce mode de transmission se
situent vers 900, 2000 et 5000 Mhz, mais même dans ces gammes de
fréquences, l'énergie captée est extrêmement faible, ce qui suppose
donc des émetteurs très puissants, des antennes d'émission et de
réception très directives et des récepteurs très sensibles."

Dans notre cas, je me demande bien quelles types de particules
pourraient diffracter des ondes de longueur d'onde de l'ordre du 1,5 m.
Je pense que ça concerne des fréquences bien plus hautes.

robby

unread,
Dec 17, 2021, 12:49:37 PM12/17/21
to
Le 17/12/2021 à 18:19, François Guillet a écrit :
>
>>
>> http://www.f4fjp.fr/propagationthf.htm
>
> Ca je connaissais, sauf la "diffraction troposphérique" qu'on aperçoit
> mentionnée dans l'image en haut à droite.


côté réfraction plus classique ça dit aussi qu'avec les inversions
multiples qui créent une sorte de piège-canal, rien que le vent peut
facilement avoir un effet. J'imagine bien ledit canal onduler a
differentes echelles selon la direction et la force ( par effet Venturi
) du vent.


--
Fabrice

François Guillet

unread,
Dec 17, 2021, 3:18:29 PM12/17/21
to
Il se trouve que robby a formulé :
Peut-être, mais pourquoi sur l'émission d'un émetteur à 60 km au sud
(La Roche S/Yon, et pas sur celui à 300 km au sud aussi (Bordeaux) ni
sur ceux à 30 à 40 km à l'ouest (Pornic, Guérande) ?
Et sans être vraiment périodique, l'effet est quand même très régulier
pour un effet du vent.

Je pense qu'on n'a pas assez de données. Ces propagations sont rares,
mais pour les prochaines, je vais désormais scruter le phénomène. Et
même sans ces propagations, histoire de confirmer qu'on n'a pas
d'artefact.

robby

unread,
Dec 18, 2021, 3:27:43 AM12/18/21
to
Le 17/12/2021 à 21:18, François Guillet a écrit :
> Et sans être vraiment périodique, l'effet est quand même très régulier
> pour un effet du vent.
je n'avait pas compris que c'etait périodique, cela dit des tas de
mouvements liés au vent sont périodiques, et d'autant plus qu'ils sont
loin du sol: genre onde de Lee et bien d'autres
https://fr.wikipedia.org/wiki/Onde_orographique  ( un peu comme a la
surface d'un ruisseau: passé une certaine force, au moindre obstacle
echange oscillant entre Ec et Ek, répercuté sur la colonne de proche en
proche ).
>
> Je pense qu'on n'a pas assez de données. Ces propagations sont rares,
> mais pour les prochaines, je vais désormais scruter le phénomène. Et
> même sans ces propagations, histoire de confirmer qu'on n'a pas
> d'artefact.

en fait, est-ce qu'il serait imaginable de mettre en place un maillage
de radio-amateurs, qui au meme moment mesureraient le gain entre eux ?
AMHA ça vaudrait peut-etre meme une publication scientifique.
( a fortiori en ce rapprochant d'un labo d'aérologie, par ex lié a
MeteoFrance ).

--
Fabrice

François Guillet

unread,
Dec 18, 2021, 12:27:32 PM12/18/21
to
Dans son message précédent, robby a écrit :
> Le 17/12/2021 à 21:18, François Guillet a écrit :
>> Et sans être vraiment périodique, l'effet est quand même très régulier pour
>> un effet du vent.
> je n'avait pas compris que c'etait périodique, cela dit des tas de mouvements
> liés au vent sont périodiques, et d'autant plus qu'ils sont loin du sol:
> genre onde de Lee et bien d'autres
> https://fr.wikipedia.org/wiki/Onde_orographique  ( un peu comme a la surface
> d'un ruisseau: passé une certaine force, au moindre obstacle echange
> oscillant entre Ec et Ek, répercuté sur la colonne de proche en proche ).
>>
>> Je pense qu'on n'a pas assez de données. Ces propagations sont rares, mais
>> pour les prochaines, je vais désormais scruter le phénomène. Et même sans
>> ces propagations, histoire de confirmer qu'on n'a pas d'artefact.
>
> en fait, est-ce qu'il serait imaginable de mettre en place un maillage de
> radio-amateurs, qui au meme moment mesureraient le gain entre eux ?

Ce se fait déjà, mais en ondes courtes, sur du trafic amateur numérique
automatique : https://pskreporter.info/pskmap.html
Ce que reçoit chaque station est logué et centralisé. Cliquer une
station donne toutes celles qui ont été reçues ou contactées par
celle-là, et on a le gain (toujours très faible car ce mode digitial
est à très faible débit).

Mais hors trafic radioamateurs, les radioamateurs sont bien moins
intéressés. Jamais on trouverait suffisamment de monde. C'est quand
même assez lourd de bloquer une antenne, un récepteur et un PC, pour
recevoir de la radiodiffusion.

J'ai remarqué que digitalbitrate fait état des réceptions inhabituelles
du DAB :
https://www.digitalbitrate.com/dtv.php?lang=fr&liste=2&live=186

Mais on a besoin d'un suivi bien plus fin que ce que produit
pskreporter ou digitalbitrate. Il faut le niveau au moins toutes les
secondes pour détecter le phénomène en question.

> AMHA ça vaudrait peut-etre meme une publication scientifique.
> ( a fortiori en ce rapprochant d'un labo d'aérologie, par ex lié a
> MeteoFrance ).

Aujourd'hui, encore de la propagation dans un rayon de 500 Km. Mais je
n'ai remarqué aucune anomalie sur le multiplex où ça s'était produit.
Donc sans confirmation et ciblage des conditions d'apparition, ne
rêvons pas, ça peut toujours être un artefact (même si je n'ai encore
rien vu de tel).

Jo Kerr

unread,
Dec 19, 2021, 5:46:16 AM12/19/21
to
François Guillet a formulé ce samedi :
Ne pas oublier WSPR (whisper):
https://www.wsprnet.org/drupal/wsprnet/map

--
Everybody lies, everybody dies (House MD)
Tout le monde ment, tout le monde meurt (Dr House)

François Guillet

unread,
Dec 19, 2021, 9:32:02 AM12/19/21
to
Une synthèse intéressante des modes tropo, il manque seulement les
altitudes :
https://www.dxinfocentre.com/propagation/tr-modes.htm

Même si c'est varié, on voit que pour une bonne propagation, il faut
toujours une zone chaude au-dessus d'une zone froide.

Dans les modes exotiques, il y a la pluie, la grêle, le grésil ("ice
pellets" ?), la foudre, les aéronefs. Rien de tout cela ne peut
expliquer l'anomalie ici, à part, peut-être, un avion.

bilou

unread,
Dec 20, 2021, 8:54:46 AM12/20/21
to
Le 17/12/2021 à 10:02, François Guillet a écrit :
> bilou avait prétendu :

> L'effet est bien compatible avec l'action de la CAG mais aucun signal
> pouvant la faire réagir, donc dans la bande échantillonnée soit
> directement soit par produit d'intermodulation, n'était présent (voir
> autre réponse sur frr). Le défaut n'existe plus ce matin (propagation
> redevenue normale). Un artefact est peu probable.
> Une explication physique reste à envisager.

Si j'ai bien compris le CAG large bande ne concerne pas la bande
échantillonnée mais la totalité de la bande reçue par le SDR.
C'est grâce a lui que la réception reste possible ,bien que dégradée,
a proximité d'émetteurs puissants.
Bien sur filtres,sélectivité et directivité de l'antenne aident aussi.

François Guillet

unread,
Dec 20, 2021, 1:43:00 PM12/20/21
to
Je viens de confirmer l'anomalie à l'instant, et en utilisant un
logiciel différent.

En période de bonne propagation comme actuellement, le signal est reçu
avec un S/N de 15 à 25 dB.
On voit sur la première image qu'au moment où le défaut se produit, le
S/N est tombé à 6,8 dB. Et on a à nouveau ces fluctuations rapides de
niveaux (qqs secondes) qui concernent toute la largeur de bande.
A l'image suivante, 8 mn plus tard, le niveau est remonté à la normale,
à plus de 15 dB de S/N. On distingue encore des fluctuations mais très
légères :
http://exvacuo.free.fr/div/Radio/_Audio-Video-Spectre/_VHF-FM/DAB/Anomalies/DAB-F%209A%20-%20La%20Roche%20Sur%20Yon%20(60%20km%20du%20lieu%20de%20r%C3%A9ception)%20-%20anomalies%20de%20propagation,%20fading%20plus%20ou%20moins%20s%C3%A9lectif%204%20-%2020-12-2021.png

Si j'applique le rasoir d'Ockham, on peut supposer une interférence
avec une autre station DAB lointaine. Comme les niveaux reçus en DX
tropo peuvent fluctuer sur quelques minutes mais pas aussi intensément
sur quelques secondes, l'interférence ne peut être due dans ce cas qu'à
une phase ou fréquence fluctuante entre les deux émissions (qui ne font
pas partie d'un réseau SFN et ne partage pas le même oscillateur
maître). L'intensité de brouillage dépendrait de cette relation de
phase.

Un brouilleur probable est Paris 9A (Paris est reçu ici en ce moment
sur d'autres canaux), mais comme la propagation est tout azimuth en ce
moment (UK, Suisse, Allemagne), on ne peut pas éliminer un brouillage
étranger, si tant est que la cause est bien un brouillage.
Donc : à suivre...

Florentis

unread,
Dec 20, 2021, 6:32:18 PM12/20/21
to
Cela peut être aussi des pertes de puissance au niveau de l'émetteur.
Le même phénomène se produit-il simultanément sur plusieurs émetteurs ?

J'avais aussi entendu parler d'un FH qui perdait la communication régulièrement : En fait, c'est quand les avions passaient devant le faisceau ! Bon ok, c'est pas du 20Ghz, là.

Mais bon, as-tu tracée une ligne entre toi et l'émetteur pour voir ce qui se trouve sur le chemin ?

François Guillet

unread,
Dec 21, 2021, 12:40:03 PM12/21/21
to
bilou vient de nous annoncer :
> Le 17/12/2021 à 10:02, François Guillet a écrit :
>> bilou avait prétendu :
>
>> L'effet est bien compatible avec l'action de la CAG mais aucun signal
>> pouvant la faire réagir, donc dans la bande échantillonnée soit directement
>> soit par produit d'intermodulation, n'était présent (voir autre réponse sur
>> frr). Le défaut n'existe plus ce matin (propagation redevenue normale). Un
>> artefact est peu probable.
>> Une explication physique reste à envisager.
>
> Si j'ai bien compris le CAG large bande ne concerne pas la bande
> échantillonnée mais la totalité de la bande reçue par le SDR.

Qu'appelles-tu "totalité de la bande reçue" ?

Si c'est la bande limitée seulement par la fréquence d'échantillonnage
(dans les 10 Mhz chez SDRPlay), alors oui, je pense aussi que la CAG
concerne toute cette bande.
Mais ce n'est pas clair. Car si je réduis à 2 MHz la plage, avec la BP
limitée à 1,536 Mhz, j'élimine aussi ce qui est en dehors (il y a sans
doute un filtre analogique).
Mais si je la réduis encore, par exemple à 200 ou 300K, ce qui est
possible avec l'extio, ce n'est plus vrai. Les stations à moins de 2
Mhz peuvent encore saturer la SDR, ça ne change rien par rapport à la
BP 1,536 MHz.
Donc pour moi la CAG concerne toute la bande, soit de 10 Mhz, soit de 2
Mhz, quelque soit les autres options.

> C'est grâce a lui que la réception reste possible ,bien que dégradée,
> a proximité d'émetteurs puissants.
> Bien sur filtres,sélectivité et directivité de l'antenne aident aussi.

Oui. La SDR atténue un canal DAB local adjacent à mon canal d'intérêt,
mais ce n'est pas parfait, je pense perdre 10 à 15 dB à cause du bruit
rajouté.

Exemple typique aujourd'hui, le canal 7A de Mâcon (un nouveau venu pour
moi), qui a fait de timides apparitions à côté du 7B local.
On voit dans la fenêtre de QIRX que j'ai décalé un peu le spectre vers
la droite (-30 KHz) pour éloigner le 7B du filtre centré sur le 7A. On
gagne un tout petit peu, parfois ça fait la différence.
Mais la dégradation de la droite du signal du 7A tout proche là du 7B
est nette : à droite, on ne voit quasiment pas la chute du 7A comme on
en voit le début à gauche, elle se noit dans le bruit apporté par le 7B
:
http://exvacuo.free.fr/div/Radio/_Audio-Video-Spectre/_VHF-FM/DAB/DX%202021-12/DAB-F%20-%207A%20M%C3%A9tropolitain%201%20-%20E1-F043%20Tii%2019-3%20Cenves%2069%20(M%C3%A2con)%20-%20Re%C3%A7u%20%C3%A0%20Nantes,%2021-12-2021.png

François Guillet

unread,
Dec 21, 2021, 3:21:30 PM12/21/21
to
L'"enquête" continue. J'ai monitoré le S/N du 9A de La Roche S/Yon tout
l'après-midi, qui n'est ni du local, ni du DX.

J'étais loin de m'attendre à ça !

http://exvacuo.free.fr/div/Radio/_Audio-Video-Spectre/_VHF-FM/DAB/Anomalies/S-Nde%20LaRoche9A.png
(La courbe représente plus de 3h, et le pics ne durent que quelques
secondes).

Je vais continuer et étendre les mesures, et attendre aussi la fin des
ouvertures tropo avant de faire la moindre hypothèse...

bilou

unread,
Dec 22, 2021, 10:03:17 AM12/22/21
to
Il se trouve que François Guillet a formulé :
>>
>> Si j'ai bien compris le CAG large bande ne concerne pas la bande
>> échantillonnée mais la totalité de la bande reçue par le SDR.
>
> Qu'appelles-tu "totalité de la bande reçue" ?
En fait la bande de l'étage d'entrée avant toute conversion de
frequence
Parfois le circuit d'entrée comporte un ampli supplementaire inutilisé
en reception mais juste pour commander ce CAG large bande.

> Si c'est la bande limitée seulement par la fréquence d'échantillonnage (dans
> les 10 Mhz chez SDRPlay), alors oui, je pense aussi que la CAG concerne toute
> cette bande.
> Mais ce n'est pas clair. Car si je réduis à 2 MHz la plage, avec la BP
> limitée à 1,536 Mhz, j'élimine aussi ce qui est en dehors (il y a sans doute
> un filtre analogique).

Pas vraiment car avec les voies I et Q il faudrait 2 filtres avec une
réponse en phase dans leur bande passante parfaitement identique.
Sur le RSP il semble y avoir des rejecteurs par contre.

> Mais si je la réduis encore, par exemple à 200 ou 300K, ce qui est possible
> avec l'extio, ce n'est plus vrai. Les stations à moins de 2 Mhz peuvent
> encore saturer la SDR, ça ne change rien par rapport à la BP 1,536 MHz.
> Donc pour moi la CAG concerne toute la bande, soit de 10 Mhz, soit de 2 Mhz,
> quelque soit les autres options.

En fait je pense qu'une bonne part des reductions de bande est faite
par
surechantillonnage et moyenne d'echantillons consécutifs.
Avec une modeste modification de la frequence d'échantillonnage quand
ça
simplifie les calculs.
Normalement on gagne 1 bit de dynamique chaque fois qu'on double la
fréquence mais c'est illusoire voire nuisible si il y a des signaux
hors
de la bande utile.

>> C'est grâce a lui que la réception reste possible ,bien que dégradée,
>> a proximité d'émetteurs puissants.
>> Bien sur filtres,sélectivité et directivité de l'antenne aident aussi.
>
> Oui. La SDR atténue un canal DAB local adjacent à mon canal d'intérêt, mais
> ce n'est pas parfait, je pense perdre 10 à 15 dB à cause du bruit rajouté.
>
> Exemple typique aujourd'hui, le canal 7A de Mâcon (un nouveau venu pour moi),
> qui a fait de timides apparitions à côté du 7B local.
> On voit dans la fenêtre de QIRX que j'ai décalé un peu le spectre vers la
> droite (-30 KHz) pour éloigner le 7B du filtre centré sur le 7A. On gagne un
> tout petit peu, parfois ça fait la différence.
> Mais la dégradation de la droite du signal du 7A tout proche là du 7B est
> nette : à droite, on ne voit quasiment pas la chute du 7A comme on en voit le
> début à gauche, elle se noit dans le bruit apporté par le 7B :
> http://exvacuo.free.fr/div/Radio/_Audio-Video-Spectre/_VHF-FM/DAB/DX%202021-12/DAB-F%20-%207A%20M%C3%A9tropolitain%201%20-%20E1-F043%20Tii%2019-3%20Cenves%2069%20(M%C3%A2con)%20-%20Re%C3%A7u%20%C3%A0%20Nantes,%2021-12-2021.png

Superbe ta collection de spectres.
Sur les "waterfall" on remarque que certains SFN donnent des raies
parfaitement parallèles d'autres (6A de Paris) du grand n'importe quoi.
Je pense que c'est du aux corrections des pilotes des emetteurs.
Sans SFN les faibles echos donnent des raies parfaites.

robby

unread,
Jan 4, 2022, 3:29:10 PMJan 4
to
prise en radio très basse fréquence. et comme il faut corriger les
effets de l'ionosphère, la technique permet de suivre en passant divers
phénomènes d'icelle.

https://www.sciencealert.com/the-tiny-dots-in-this-image-aren-t-stars-or-galaxies-they-re-black-holes

--
Fabrice

Stéphane

unread,
Jan 22, 2022, 7:11:25 PMJan 22
to
Saisissante cette photographie. 25 00 c'est peu en proportion des trous
noires inactif et donc indétectable - Ça fat froid dans le dos. Quand
les humains partirons à l'exploitation de l'espace, ce genre de carte
sera plus qu'utile.

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