Et si la fin du monde approchait ?

Une très bonne amie m’a récemment posé une question pertinente. Comment communiquer et avec quelle radio si une catastrophe naturelle arrivait ? Pire, si la fin du monde survenait sans que l’on puisse la prévoir, quels moyens de communication pourrait-on utiliser ? Comment fonctionnerait ma radio idéale et avec quelle portée (distance) ? Que faire pour augmenter la portée de ma radio pour communiquer avec plus de monde ? etc…

Ce petit article n’a pas la prétention de votre expliquer en détail comment la radio et son monde fonctionnent, mais veut simplement démocratiser, en langage simple, le choix d’un appareil radio en fonction de vos besoins, quel vocabulaire courant est utilisé incluant quelques principes de base en radio …

Nous avons tous probablement vu une fois ou plus, des films catastrophes ou la fin du monde approche. Les communications sont défaillantes, les cellulaires ne fonctionnent plus, car les relais ne sont plus alimentés. Pour les plus nantis, il reste encore les téléphones satellites, mais ces derniers viennent avec des abonnements couteux et cela sous-entendrait aussi que les réseaux de satellites seraient encore fonctionnels. Imaginons une minute que l’on ne puisse plus compter sur les infrastructures existantes … L’internet n’est plus disponible, bref c’est l’apocalypse ! Bien entendu, ce n’est qu’une hypothèse dans le but d’évaluer les options possibles pour me préparer et comprendre un peu mieux quelles seraient mes options … et ce, en toute autonomie !

En préambule, il faut comprendre un peu quel vocabulaire est utilisé dans les communications en radio, mais aussi quelques petites règles de base. Dans un mode idéal, si vous connaissez un radioamateur, un passionné qui comprend et possède même une station radio, alors vos options et vos chances de communiquer viennent immédiatement d’augmenter. En effet, le spectre de fréquences utilisées en radio est très vaste et le matériel que l’on utilise aussi. Il peut-être compliqué à utiliser et à comprendre. Alors, supposons aussi que vous n’ayez pas cette chance …

Un émetteur-récepteur ou radio, qu’est-ce que c’est ?

Au sens large, une radio c’est un appareil qui peut envoyer et/ou recevoir des informations (audios, vidéos ou encore numériques) via une antenne et des fréquences radio. Un simple poste de radio permet d’écouter les émissions radiodiffusées en FM (Modulation de Fréquence) ou bien encore les radios en onde longues pour connaître l’état de la circulation à Montréal sur 730 kHz AM (en Modulation d’Amplitude) ou même les émissions télédiffusées pour la télévision. Ce sont aussi tous les appareils que l’on utilise pour communiquer. Votre cellulaire est un appareil radio, on trouve des appareils radio spécialisés dans les services publics ou privés tels que la police, les militaires, les pompiers et les ambulances, la marine, les chantiers de construction ou les patrouilles de surveillance pour ne citer qu’eux… Ces appareils utilisent des canaux ou des fréquences radio pour communiquer entre eux, de poste-à-poste ou via des relais pour en augmenter leurs couvertures.

Pour fonctionner, une radio a besoin d’une fréquence pour émettre et recevoir son information. il existe donc un spectre radioélectrique qui couvre des fréquences très basses jusqu’aux fréquences beaucoup plus hautes, aussi appelées micro-ondes. Au-delà du spectre radio-électromagnétique, ces ondes deviennent des infrarouges puis de la lumière visible … Ce sont donc seulement les ondes radio du spectre des fréquences qui nous intéresse ici, de quelques kHz jusqu’aux micro-ondes.

 

Le « Hertz », unité de fréquence utilisée en radio

L’unité en radio pour désigner une fréquence est le Hertz, du nom d’un professeur d’université, Heinrich Rudolf Hertz qui mit en évidence la découverte des ondes radio en 1887, que l’on nomme les « Ondes hertziennes ». Les ondes radio vibrent à la vitesse du temps. 1 Hz est l’équivalent d’une oscillation par seconde. Le « la » musical résonne à 440 Hz. Les ondes audio utilisent les fréquences audibles jusqu’à 20-25 kHz. Les ondes radio commencent à être utilisées à partir de quelques centaines de kHz (Kilo-Hertz, 1Khz = 1000 Hz) jusqu’à des fréquences très hautes, à plusieurs centaines de GHz (Giga-Hertz, 1 GHz = 1,000,000,000 Hz).

Les fréquences radio classifiées en quelques groupes communs :

Les fréquences radio peuvent être simplement segmentées en groupe de fréquences qui auront leurs particularités :

• 30 à 500 kHz – Ondes très basses
  (Utilisé par les militaires, les sous-marins ou des services très spécialisés) ;
• 500 à 1600 kHz – Grandes ondes ou les Ondes longues
  (Radios d’informations AM) ;
• 1.6 à 3 MHz – Ondes moyennes  ou Petites ondes
  (Radios internationales, radioamateurs …) ;
• 3 à 50 MHz – Ondes courtes aussi appelées Hautes Fréquences ou HF
  (Plusieurs bandes radioamateur, mais aussi une flopée de services radio spécialisés et publics) ;
• 50 à 400 MHz – Très hautes fréquences ou VHF, Very HF
  (Radio privée et services publics, météo, etc) ;
• 400 MHz à 1 GHz – Ultras hautes fréquences ou UHF, Ultra HF
  (Radios privées et services publics, etc) ;
• 1 à 30 GHz – Micro-ondes ou SHF, Supra HF
  (WiFi, satellites, cellulaires, etc.) ;
• 30 à 300 GHz – Micro-onde ou EHF, Extreme HF
  (Satellites).

La particularité des ondes courtes (ou HF)

Au-delà des ondes courtes (environ après 50 MHz), les radios communiquent en ligne droite. L’antenne qui sert à recevoir ou émettre, va rayonner mais toujours en ligne droite. Si un obstacle les bloque, et en fonction de la fréquence utilisée (voir les 3 règles un peu plus bas), le signal sera atténué et sa portée va diminuer. Une radio aura par exemple une portée beaucoup plus grande en mer ou en haut d’une montage, alors qu’en pleine ville, les obstacles vont l’affaiblir. Le cas de la HF (ondes courtes ou Hautes Fréquences) est un peu différent. En effet, les ondes courtes utilisent aussi les couches atmosphériques (La ionosphère) comme miroir pour transmettre les ondes et elles peuvent se réfléchir à l’infini avant d’atteindre leur destinataire (pour en savoir plus, voir mon article sur la propagation des ondes). C’est une des spécificité des ondes courtes et certainement la préférée des radioamateurs qui peuvent facilement l’utiliser pour communiquer presque partout sur la planète !

Un émetteur-récepteur radio c’est quoi ?

Une « radio » permet habituellement de recevoir des ondes radio. On nomme cet appareil à juste titre un « récepteur ». Il n’a pas la capacité de communiquer, simplement de recevoir des émissions radio. Un émetteur-récepteur (ou encore « talkie-walkie » ou « transceiver ») quant à lui a cette capacité de communiquer grâce à la partie « émettrice » du poste de radio. Pour fonctionner correctement, un émetteur-récepteur doit avoir une alimentation électrique et une antenne, idéalement bien dégagée. Plus l’antenne sera haute, plus sa portée sera grande.

3 règles simples pour comprendre un peu mieux la radio :

1. La première règle de base en radio et qui permet de connaître la taille d’une antenne par rapport à la fréquence à laquelle la radio doit fonctionner. Plus la fréquence est basse, et plus l’antenne est grande, et inversement proportionnelle, plus la fréquence est grande, plus la taille de l’antenne est petite. Dans les fréquences micro-ondes, les antennes sont tellement petites que nous avons besoin de composants spéciaux et de paraboles qui servent de focus comme le principe d’une loupe, pour concentrer les ondes reçues en seul point afin de les amplifier. Pour information, la règle mathématique pour connaître la taille d’une antenne (que l’on nomme aussi la longueur d’onde), est de diviser la vitesse de la lumière (environ 300 millions de mètres par seconde) par la fréquence en hertz.
   Par exemple, pour une antenne utilisée pour la CB, qui utilise les fréquences autour des 27 MHz. La longueur d’onde sera donc : 300/27 = (environ) 11 mètres. Dans la pratique on utilise souvent des antennes qui font la moitié ou le 1/4 d’onde pour des raisons purement pratiques.
2. Plus la fréquence est basse, plus on a besoin de puissance pour diffuser sur cette fréquence, et en opposition, plus la fréquence en grande, moins la puissance est nécessaire pour obtenir la même distance de propagation. Donc pour les satellites qui diffusent des signaux depuis l’espace, vont principalement utiliser des micro-ondes pour communiquer afin d’économiser l’énergie nécessaire à leur propagation ;
3. Et finalement, mais non la moindre, plus la fréquence est basse, et plus elle a de la facilité à traverser (ou pénétrer) les matériaux, et inversement, plus on monte en fréquence et plus les obstacles peuvent ralentir la propagation d’une onde. Par exemple, une feuille de papier peut atténuer le signal d’une onde micrométrique (micro-ondes), alors que ça n’est pas du tout le cas pour une fréquence beaucoup plus basse …

Une fois ces règles de base comprises, on pourra plus facilement choisir le matériel radio que l’on souhaite utiliser en fonction de son environnement. On utilisera de très hautes fréquences par exemple pour relier des relais entre eux ou pour pointer des satellites, car les obstacles sont peu présents. À contrario, on utilisera des fréquences plus basses pour diffuser largement des informations publiques comme des stations de radio AM ou FM, ou bien des stations de télévision, car il est assez simple d’installer de grosses infrastructures puissantes. Pour les services publics utilisant les walkies-talkies par exemple, on utilisera habituellement les fréquences VHF et UHF …

Il existe aussi des répéteurs aussi appelés relais, portables, professionnels ou amateurs que l’on peut installer facilement sur des immeubles ou des points en hauteur pour relier plus de radios entre elles.

(…)

Lors d’un évènement naturel comme un tremblement de terre, une inondation ou toute autre catastrophe naturelle, des infrastructures d’urgence seront encore disponibles. Les choix dans ce cas sont plus nombreux. Votre cellulaire pourrait même fonctionner. Dans le cas contraire, il existe de nombreux services publics, utilisant des radios portables via des relais, fonctionnant sur des fréquences VHF ou UHF. De nombreux appareils sont disponibles dans cette situation, mais le mieux est encore d’écouter les radios publiques. Un simple récepteur radio suffit à vous rassurer pour connaître l’étendue des catastrophes en cours. Il existe des radios autoalimentées avec des petites manivelles qui permettent d’alimenter en tout temps le poste de radio incluant des accessoires comme une lampe sans avoir besoin de batteries d’alimentation …

Mais si toutes ses infrastructures disparaissaient, il faudrait peut-être passer en mode « survie » et dans ce cas, il y aurait de judicieux choix à faire pour rester en contact. Pour faire un choix avisé, il faut considérer plusieurs aspects :

1. Se tenir informé ;
2. Groupe d’amis ;
3. Comment alimenter ses appareils si vous n’avez plus d’électricité ;
4. Quels radios privilégier pour communiquer : fixe, mobile et/ou portable ?
5. Utilisation des fréquences marines ?
6. Écoutez les fréquences radio ;
7. Quelles fréquences et quels modes utiliser ;

1 – Se tenir informer

L’information est le nerf de la guerre. Savoir ce qui se passe vous permettra de mieux vous préparer. Un petit poste de radio pour écouter les informations est un minimum à avoir avec vous, préférablement autonome avec la possibilité d’être alimenté de façon manuel ou via des alimentation que l’on pourra facilement recharger.

2 – Rester en contact avec un groupe d’amis

Si vous souhaitez rester en contact avec un groupe d’amis, le plus simple est de s’équiper de petits talkies-walkies numériques. Ces appareils sont très simples à utiliser. Le choix du numérique n’est pas anodin, il permet en moyenne d’économiser 30 à 40% d’énergie comparativement à un appareil de même puissance, et donc d’augmenter la durée de vies des batteries. Autre point positif du numérique, est de rendre vos conversations plus discrètes et plus difficiles à intercepter, et aussi de meilleure qualité audio.

 

3 – Comment alimenter ses appareils si vous n’avez plus d’électricité

Garder un panneau solaire sous la main avec un système de batteries autonome est une option très accessible de nos jours. Vous aurez ainsi de l’électricité pour vos « petits » appareils courants. Des kits sont disponibles un peu partout, souvent à des prix très raisonnables. Votre radio aura certainement besoin d’être rechargée à un moment ou un autre ! S’assurer aussi que vos panneaux solaires sont résistants aux intempéries.

4 – Quels radios privilégier pour communiquer : fixe, mobile et/ou portable ?

Les radios existent sous 3 formats :

1. Fixe : Nécessite une installation plus conséquente, avec une antenne bien dégagée et une alimentation fixe. C’est l’idéal pour une station à la maison ;
2. Mobile : Conviens aux véhicules. Une antenne est aussi nécessaire, à installer sur le toit de la voiture (idéalement) ;
3. Portable : Vous l’emporterez avec vous. C’est le moyen de communication personnel par excellence !

5 – Utilisation des fréquences marines ?

Les radios marines ont leur propre réseau et utilisent des fréquences partagées dans le monde entier. Si vous habitez au bord de la mer ou pas très loin, c’est une alternative à évaluer. Les fréquences marines sont situées entre 156 et 174 MHz (VHF). Votre trouverez aussi dans ces fréquences, les bulletins météo de la NOAA. Certains appareils peuvent même déclencher une alarme en cas d’intempéries sérieuses :

• WX1 : 162,550 MHz
• WX2 : 162,400 MHz
• WX3 : 162,475 MHz
• WX4 : 162,425 MHz
• WX5 : 162,450 MHz
• WX6 : 162,500 MHz
• WX7 : 162,525 MHz

6 – Écoutez les fréquences radio

Comme le 1^er point le mentionne, l’information est le nerf de la guerre. Avoir un petit appareil qui permet de balayer (« scanner« ) les fréquences radio est sûrement un atout. Il existe de nombreuses radios qui le permettent mais si on souhaite rester dans la simplicité, je pousserai vers un appareil très accessible (peu coûteux) et polyvalent comme le Baofeng UV17 Pro GPS. Cet appareil peut écouter beaucoup de fréquences utilitaires, incluant les bandes aviation, météo et marine ainsi que la FM ! Cette radio peut aussi émettre dans certaines bandes… et intègre aussi une lampe ! L’option du GPS est optionnel, et permet surtout de partager une information géographique entre ces appareils (du même modèle) pour partager l’endroit ou vous êtes. Il est possible de connecter la radio via un cable USBC, le charger via cette même prise et programmer facilement la radio.

• FM:   65-108MHz (RX)
• AM:  108-136MHz (RX) *
• VHF: 136-174MHz (TX & RX)
• VHF: 200-260MHz (TX& RX) **
• UHF: 350-355MHz (RX)
• UHF: 400-520MHz (TX & RX)

– Information disponible ici : https://www.miklor.com/COM/Review_UV17proGPS.php
– Acheter en ligne : https://www.aliexpress.com/item/1005005374648948.html

7 – Quelles fréquences et quels modes utiliser ?

Mis à part les modes numériques, les modes analogiques les plus populaires sont :

• AM : Modulation d’amplitude. Ce mode de modulation est le plus populaire. Il utilise la modulation de l’alimentation et donc consomme un peu plus que les autres, mais permet une portée plus grande que le mode FM.
• FM : Modulation de fréquence. Permets surtout une meilleure qualité audio et la stéréo.
• SSB : Single Side Band modulation ou modulation à bandes latérales. Ce mode est surtout utilisé pour établir de longues distances. La qualité audio est aussi réduite pour diminuer la bande passante utilisée.
• CW : Morse. Mode simple et efficace, mais nécessite de connaître le morse pour l’utiliser. C’est le mode de communication le plus simple et le plus efficace en radio. (Voir aussi l’histoire du code morse ICI).

Ces modes analogiques sont à privilégier, pour une raison simple. Si vous souhaitez être entendu, il faut utiliser des modes de transmission que tous puissent écouter. Les modes numériques ont leurs avantages, mais nécessitent des radios qui puissent le supporter. De plus, il existe de nombreux modes numériques qui ne sont pas nécessairement compatibles entre eux, et qui souvent, nécessitent des relais via Internet. En mode local, le mode numérique convient parfaitement dans une cercle fermé et privé.

Le mode FM est sans doute le mode de modulation analogique le plus utilisé dans le monde, tant pour sa qualité que ses propriétés électroniques. Il permet une bonne qualité audio tout en consommant moins que son petit frère le mode AM. Les radios portables utilisent généralement l’AM et la FM. Le mode SSB est souvent réservé aux appareils mobiles ou fixes, car ils nécessitent un peu plus de manipulation pour être utilisés mais aussi un peu plus de puissance.

Quant aux fréquences et au matériel à choisir, il faut le faire en fonction du plus grand nombre.

Les radioamateurs ont la possibilité d’utiliser un grand nombre de matériels et ont accès à un grand choix de modes de communication et de fréquences disponibles, mais elles sont restreintes aux amateurs. Il existe environ 3 millions de radioamateurs dans le monde, ce qui représente 0.0375% de la population mondiale. C’est très peu … C’est l’équivalent d’1 radioamateur pour 2700 personnes (approximation) ! Cela va nécessiter beaucoup de coordination. Utiliser un poste radioamateur est accessible si on connait le mode et la fréquence à utiliser, mais contrairement aux films de fiction ou la radio est utilisé en tournant simplement un bouton, son utilisation est un peu plus délicate.

Il existe cependant des appareils portables / mobiles qui permettent, pour ceux qui souhaiterait avoir cette option, d’utiliser les bandes HF (0.1 à 50 MHz) d’une façon large et dans plusieurs modes disponibles (AM/FM/USB/LSB/CW/RTTY/etc…) avec des appareils radioamateurs « améliorés », dont les limitations auraient été enlevées et permettraient ainsi l’écoute et l’émission dans pratiquement toutes les bandes du spectre HF. Bien entendu, il est interdit d’utiliser les bandes non autorisées, mais dans le contexte d’une fin du monde, ceci n’aurait que peu d’importance.

Voici par exemple un kit transportable d’une radio de type amateur, transformée :

La connexion de l’antenne peut être reliée à un long fil, servant d’antenne, afin d’augmenter les performantes autant en réception qu’en émission … Si on en a les moyens, on peut aussi ajouter un amplificateur d’antenne et augmenter ainsi la portée de la radio. Dans de bonnes conditions, et avec une puissance de 100 Watts par exemple (cette radio peut sortir un maximum de 10 Watts nativement), il est possible d’étendre la portée à plusieurs centaines de kilomètres … (Voir aussi mon article sur cet appareil ICI)

(…)

L’autre alternative que je privilégierai serait l’utilisation d’une radio analogique, simple à utiliser et disponible partout sur la planète. La CB (Citizen Band ou « Bande du Citoyen ») est un appareil très populaire, largement utilisé par les routiers dans le nord de l’Amérique, mais aussi très populaire en Europe et dans le reste du monde ! La CB utilise les ondes courtes (27 MHz ou 11 mètres) et permet, si on a un peu de chance, d’augmenter la portée si on utilise des antennes externes et un peu de puissance, par le biais d’amplificateurs. C’est la radio idéale pour les survivalistes qui souhaiteraient communiquer facilement, mais surtout avec le plus grand nombre de personnes.

Si vous souhaitez emporter une CB avec vous, dans un sac à dos … Il existe des appareils portables. Leur portée est limitée (1 à 3 km en moyenne), mais il faut privilégier le nombre quand les moyens sont limités.

Voici quelques liens d’appareils CB disponibles en ligne, limités à 40 canaux :

• https://www.aliexpress.com/item/1005007535820819.html (AM/FM 4 Watts, prise USBC pour recharger et batterie 1.5V. standards)
• https://www.aliexpress.com/item/1005008649269937.html (AM/FM 4 Watts, prise USBC pour recharger et batterie 1.5V. standards)
• https://www.amazon.ca/President-Electronics-Randy-II-FCC/dp/B0B26ZQJCP/ref=asc_df_B0B26ZQJCP/ (AM/FM 4 Watts, batterie Lithium Ion)
• https://president-electronics.us/CB-Radios/AM-FM-transceivers/RANDY-II-FCC  (site du fabricant)
• Documentation : https://president-electronics.us/cache/documents/product/randyiifccfrbrv0.02prpa-75.pdf

Note : La documentation technique donne une portée (théorique) de 25 miles pour le modèle « President », mais je doute que l’appareil puisse aller au-delà de 2-3 km dans des conditions réelles … Ceci dit, il est de construction plus solide que les modèles chinois mais avec moins d’options comme la prise USBC que je trouve très pratique pour charger l’appareil sans avoir besoin d’adapteur électrique dédié à l’appareil.

Pour information – Tableaux des fréquences CB :

Notes :

• En jaune, ce sont les 4 canaux officiels autorisés pour la CB ;
• Les canaux « bis » sont disponibles sur certains appareils et populaires en Europe ;
• Les canaux « inférieurs » et « supérieurs » sont disponibles sur certains appareils et populaires en Europe ;
• (*) Au-delà de 28 MHz, les fréquences sont exclusivement réservées aux radioamateurs.

Les antennes

L’antenne sur un émetteur-récepteur est sans doute la partie la plus importante d’une radio. Sans antenne, rien ne pourrait fonctionner. L’antenne a deux fonctions : elle permet de recevoir et de transmettre les signaux radio. Plus l’antenne est performante et plus votre radio pourra communiquer avec un plus grand rayon d’action. Il existe plusieurs modèles d’antennes mais on peut simplement les classer en 2 grandes catégories principales :

• Les antennes omnidirectionnelles ;
• Les antennes directionnelles.

Une antenne « omnidirectionnelle » permet d’émettre et de recevoir un signal dans toutes les directions, alors qu’une antenne « directionnelle » permet de « pointer » un lieu à rejoindre avec une grande précision. Les antennes directionnelles sont surtout utilisées sur des infrastructures imposantes, utilisant de moteurs pour les orienter dans la direction souhaitée. Le « gain » de l’antenne directive est aussi augmenté du fait de sa conception, qui concentre le signal en un seul point. Pour les appareils mobiles et portables, les antennes sont de type « omnidirectionnelles » (un simple fil ou une antenne droite ou téléscopique), pour des raisons évidentes d’encombrement. La règle du pouce à utiliser pour une antenne de ce type est : « plus l’antenne est grande et plus elle va rayonner ». Il est donc possible de remplacer l’antenne originale d’un portable par exemple par un modèle un peu plus encombrant mais plus performant. Le gain de l’antenne est généralement indiqué en « dB » ou « dbi ». Plus le chiffre est important, et plus l’antenne est performante.

Exemple d’antenne de remplacement d’un gain de Gain de 1.8 dbi pour le portable CB President proposé un peu plus haut, pour remplacer la petite antenne « boudin » originale  :

Une antenne est avant tout un long fil accordé à la fréquence souhaitée (la fameuse longueur d’onde). Si la longueur est mal calculée ou simplement pour étendre la « résonnance » de l’antenne sur une bande de fréquences plus large (afin de l’accorder au mieux pour éviter des pertes ou une mauvaise réception), on utilise des boites d’accord ou des TOS-mètres (surtout utilisé dans le monde de la CB). Ces appareils ne sont pas utiles pour les portables, mais pour un mobile ou une station fixe ils sont indispensables, au risque de désaccorder votre radio ou au pire, de bruler la partie émettrice du poste ! Ne négligez pas cette partie.

Même si votre téléphone cellulaire (par exemple) a une antenne cachée dans l’appareil parce qu’il utilise des fréquences très hautes, c’est surtout qu’il bénéficie de relais pour fonctionner. Ce n’est pas le cas pour une radio de type CB, et donc une antenne externe est indispensable.

Conclusion

Sachant tout cela, le choix de la radio idéale pour vos projets pourrait vous sembler plus éclairé. Il reste, j’en suis persuadé, encore beaucoup de questions sur ce sujet, alors n’hésitez pas à utiliser les commentaires en bas de l’article. J’y répondrais avec plaisir.

La radio idéale n’existe pas, mais le meilleur compromis à faire sera la radio qui correspondra le mieux à vos besoins, selon l’environnement du moment.

 

Sources :

• https://ised-isde.canada.ca/site/gestion-spectre-telecommunications/fr/savoir-plus/documents-cles/consultations/tableau-canadien-dattribution-bandes-frequences
• https://fr.wikipedia.org/wiki/Heinrich_Hertz
• https://fr.wikipedia.org/wiki/Radiocommunication_de_catastrophe
• https://www.canada.ca/en/environment-climate-change/services/weatheradio/find-your-network.html
• https://claris.over-blog.com/realisez-une-antenne-filaire-1-2-onde-cb.html
• https://va2gcu.com/inscription-formation-de-base-operateur-radio-en-situation-durgence/