How big is Longueur d'onde radio FM?

Les stations de radio FM émettent sur des ondes radio d'environ 3 mètres de long. Cette longueur est la longueur d'onde : la distance entre deux crêtes successives de l'onde. FM signifie modulation de fréquence, la méthode que ces ondes utilisent pour transporter le son.

Longueur d'onde

Les ondes radio sont des ondes électromagnétiques, du même type que la lumière, et les stations de radio les produisent grâce à des courants électriques dans des fils et des circuits. La fréquence d'une onde est le nombre de crêtes qui passent par un point chaque seconde, exprimé en hertz. Toutes les ondes radio se déplacent à la vitesse de la lumière, environ 300 000 kilomètres par seconde ; la longueur d'une onde est donc cette vitesse divisée par sa fréquence. Plus la fréquence est élevée, plus l'onde est courte.

Aux États-Unis, la réglementation fédérale réserve la bande de 88 à 108 mégahertz à la diffusion FM, répartie en 100 canaux. Un mégahertz correspond à un million de crêtes par seconde. L'Union internationale des télécommunications (UIT), qui coordonne l'usage des ondes radio dans le monde, fixe des limites légèrement différentes selon les régions : la bande FM commence à 87, 87,5 ou 88 mégahertz et se termine à 108 mégahertz.

Ces fréquences correspondent à des longueurs d'onde de 2,78 à 3,45 mètres, et une station émettant à 100 mégahertz produit des ondes de 3,00 mètres. L'UIT appelle « ondes métriques », ou très haute fréquence (VHF), l'ensemble des fréquences de 30 à 300 mégahertz, dont les longueurs d'onde vont de 1 à 10 mètres. La radio FM se trouve dans cette bande, tout comme certaines chaînes de télévision.

Comparaisons de taille

Une onde FM de 3 mètres mesure environ 1,8 fois la taille d'une personne de 1,7 mètre.
Une station située au milieu de la bande, à 98 mégahertz, produit des ondes de 3,06 mètres. C'est presque exactement la hauteur de l'arceau d'un panier de basket, à 3,05 mètres au-dessus du sol.
Aux États-Unis, les ondes radio AM mesurent de 176 à 560 mètres de long, soit environ 60 à 190 fois la longueur des ondes FM.
Une onde FM est environ 300 fois plus longue que la micro-onde d'1 centimètre présentée dans l'explorateur.

Comment la FM transporte le son

Une station de radio émet une onde porteuse à sa propre fréquence, par exemple 105,1 mégahertz. Pour transporter le son, la station modifie cette onde. En AM, c'est-à-dire modulation d'amplitude, le son fait varier l'intensité de l'onde. En FM, le son fait varier la fréquence de l'onde vers le haut et vers le bas, tandis que son intensité reste constante.

Ces variations sont faibles. Aux États-Unis et en Europe de l'Ouest, la fréquence peut varier d'au plus 75 kilohertz, soit 75 000 crêtes par seconde, dans un sens comme dans l'autre. Un récepteur réglé sur la station retransforme ces variations en son.

La FM est moins gênée par les parasites que l'AM. Le bruit électrique s'ajoute à l'intensité d'une onde, pas à sa fréquence. Un récepteur AM perçoit ce bruit comme faisant partie du son, alors qu'un récepteur FM peut ignorer les variations d'intensité et ne tenir compte que des variations de fréquence.

Antennes et portée

La longueur la plus efficace pour une antenne rectiligne est la moitié de la longueur d'onde. Pour des ondes FM de 3 mètres, cela représente environ 1,5 mètre. Les ondes AM mesurant plusieurs centaines de mètres, bien les diffuser nécessite des antennes très grandes.

La longueur d'onde influence aussi la portée du signal. Les longues ondes AM peuvent se courber par-dessus et autour de grands obstacles, tels que des bâtiments et des collines. Les signaux FM se reçoivent mieux en ligne directe, c'est pourquoi les antennes FM sont installées en hauteur, souvent sur des tours très élevées.