Depuis plus de 100 ans, les ondes radio de hautes fréquences (HF) ont rendu possible la communication sur de grandes distances. Des premières expériences de Marconi avec les HF à la fin des années 1800 et au début des années 1900 jusqu’aux années 1950, les HF furent les principaux moyens de communication au sein de nombreux secteurs d’activité, dont le transport maritime, l’aviation long-courrier et les interventions des forces militaires. Mais au fur et à mesure que d’autres moyens de communication ont émergé, à savoir les communications par satellite, les HF ont commencé à ne plus avoir la cote.
En dépit du déclin de leur emploi, les HF sont encore largement utilisées de nos jours; d’ailleurs, elles font peut-être un retour en force. Au fur et à mesure que les avancées technologiques se poursuivent, de nombreux inconvénients associés aux HF sont résolus et deviennent de moins en moins préoccupants. Dans cette optique, examinons de plus près les HF, les personnes ou organismes qui utilisent ces dernières et la raison pour laquelle elles sont toujours aussi importantes.
Que sont les HF?
Les hautes fréquences (HF) se définissent comme des ondes radio se propageant dans une gamme de 3 MHz à 30 MHz. Les HF sont des fréquences spéciales du fait que les ondes radio dans cette gamme de fréquences peuvent rebondir (se réfracter) de la couche de l’atmosphère terrestre connue comme l’ionosphère. L’ionosphère s’étend à environ 80 à 966 kilomètres au-dessus de la surface de la Terre. Cette couche atmosphérique contient des concentrations élevées d’électrons et d’ions libres, qui réfractent certaines ondes radio et les retransmettent à la surface de la Terre.
Dans de nombreux cas, cette propriété liée aux HF suppose que les communications grâce aux HF ne sont pas limitées à la ligne de visée contrairement à d’autres méthodes. Deux radios à HF peuvent communiquer avec l’une et l’autre au-dessus de caractéristiques contraignantes du relief comme une chaîne de montagnes, où d’autres méthodes ne peuvent être employées sans un quelconque type de relais. Cette méthode de réfraction est connue comme la propagation d’onde radio ionosphérique (ou « skywave »). Elle est suffisamment puissante pour communiquer à l’échelle intercontinentale. La radio à ondes courtes est un exemple commun de ce type d’ondes.
L’emploi des HF est tombé en désuétude en raison d’un certain nombre de limites inhérentes aux propriétés physiques liées à l’ionosphère utilisée pour transmettre des ondes radio au-delà de l’horizon. L’examen de certaines de ces limites pourra illustrer la raison pour laquelle d’autres méthodes de communication ont remplacé les HF au fil du temps.
Puisque les HF interagissent avec l’ionosphère, le soleil les influence. L’heure du jour influence d’ailleurs la transmission et la réception des ondes radio de hautes fréquences. De façon générale, les ondes de HF de niveau inférieur sont plus efficaces la nuit, tandis que les ondes de HF de niveau supérieur sont plus efficaces le jour. Le cycle des taches solaires du soleil exerce également une influence. Plus le soleil émet de la radiation ionisante, plus la densité de l’ionosphère est élevée. Ce phénomène est à l’origine des effets de courbure plus importants des ondes de HF.
D’autres facteurs susceptibles d’agir sur les ondes de HF comprennent les saisons et certaines activités solaires, dont l’aurore polaire. Par conséquent, quoique les HF se soient avéré une méthode de communication révolutionnaire à l’époque, elles n’étaient pas pour autant sans contraintes. Les facteurs externes mentionnés précédemment pourraient notamment entraîner des interférences aux transmissions des HF. Or, le déclin de l’emploi des HF ne signifie pas que ces dernières n’étaient plus nécessaires. En fait, de nombreux organismes dépendent encore largement des HF pour certaines de leurs missions les plus critiques.
Qui utilise les HF?
C’est le secteur de la défense qui est possiblement le plus grand utilisateur actuel de la communication à l’aide des HF. Les forces armées du monde entier disposent de nombreuses ressources qui font intervenir les HF. Si les communications par satellite (SATCOM) demeurent la principale méthode de communication tactique, les HF sont toujours un élément essentiel du maintien du commandement et du contrôle sur le champ de bataille moderne. Les deux méthodes peuvent transmettre la voix et les données; toutefois, les HF envoient les données beaucoup plus lentement.
La redondance a toujours été une pierre angulaire des communications militaires depuis les débuts des guerres modernes. La redondance et l’interopérabilité sont désormais d’autant plus critiques dans l’environnement interarmées et multinational, soit un aspect caractéristique des conflits actuels. Les forces militaires sont bien conscientes de la facilité avec laquelle un adversaire peut brouiller les très hautes fréquences (VHF) et les ultra-hautes fréquences (UHF) ainsi qu’interrompre les SATCOM. Les HF sont une autre possibilité efficace et, pour cette raison, elles sont encore largement utilisées par les armées du monde entier.
Si la plupart des forces de l’ordre et des premiers intervenants utilisent les systèmes VHF et UHF, beaucoup d’organismes utilisent toujours les hautes fréquences. L’attrait singulier que les HF représentent pour ces derniers de même que pour les forces militaires est leur capacité de fonctionner dans des zones restreintes. Il est bien connu que les cybermenaces ou les catastrophes naturelles peuvent rompre les communications par satellite. Or, les VHF et les UHF ont des limites dans des environnements où la ligne de vue pose des difficultés. La capacité des HF de déjouer ces enjeux signifie ainsi que les HF feront toujours partie des outils dans l’arsenal du premier répondant.
Les radioamateurs dans le monde entier font également partie des nombreux utilisateurs des systèmes de communication de HF. Également connue comme radio amateur, cette application des hautes fréquences est essentiellement conçue pour des utilisations non commerciales. Les HF aident les opérateurs à communiquer avec d’autres radioamateurs autour du monde assez aisément. Contrairement à d’autres fréquences, les utilisateurs peuvent syntoniser toute la bande de fréquences.
Grâce à leurs propriétés, la technologie des ondes radio de HF sont utiles à de nombreux organismes et groupes. Même si d’autres formes de communication ont gagné en popularité, ces entités continuent de voir la valeur qu’offrent les systèmes radio de hautes fréquences, ne serait-ce que pour la redondance.
Pourquoi les HF constituent-elles toujours une possibilité intéressante?
Les hautes fréquences ont manifestement de la valeur pour de nombreux groupes gouvernementaux et non gouvernementaux. Examinons de plus près les avantages des HF et les raisons pour lesquelles leur emploi pourrait faire un retour après un déclin de plusieurs décennies. Un grand nombre d’innovations et d’avancées technologiques importantes ont amélioré les HF au cours des dernières années. Associés à la redondance, ils semblent donner aux systèmes de communication de HF une place de choix quand il s’agit du commandement et du contrôle, et ce, dans un avenir prévisible.
Les communications par satellite (SATCOM) étant désormais la méthode à privilégier pour les communications au-delà de la ligne de visée, il semble approprié d’aborder les cas où les HF représentent une meilleure solution. S’il est vrai que les SATCOM ont pris la place des HF pour de bonnes raisons, il n’en reste pas moins qu’elles ont toujours leurs limites. La cause sous-jacente de certains de ces inconvénients est l’aspect physique du système, tandis que d’autres causes sont économiques à la base.
Les satellites sont onéreux en soi. Les infrastructures nécessaires à la maintenance et à l’exploitation des satellites de communication sont également coûteuses et peuvent occuper un espace considérable. Hormis les gouvernements ou les entités très bien financées, rares sont les organismes qui peuvent se permettre le coût liés aux infrastructures SATCOM. En outre, pour les plus petits groupes comme les forces de l’ordre, l’utilisation des SATCOM revient à s’appuyer sur des tiers pour accéder aux réseaux de communication.
Les solutions de hautes fréquences sont rentables et autonomes. Les seules dépenses réelles en matière de systèmes de HF sont les radios elles-mêmes. Aucun plan de service ou contrat, aucune infrastructure coûteuse ou aucun autre composant prohibitif n’est nécessaire. Par ailleurs, deux unités radio peuvent compléter l’architecture de communication et faciliter la transmission de la voix et des données.
Selon leur aspect physique, les SATCOM ont parfois des difficultés à fonctionner efficacement dans certaines zones, perturbant ainsi la transmission et la réception des signaux. Les environnements comme les canyons et les jungles denses sont des exemples d’endroits où les SATCOM ne sont pas forcément la solution de communication idéale. Or, les HF peuvent fonctionner sans problème dans bon nombre de ces situations.
Outre les avantages qu’offrent les HF comparativement aux limites des SATCOM, les innovations des dernières années ont eu pour effet d’améliorer les radios de hautes fréquences. Ces améliorations rendent, à leur tour, la valeur des HF d’autant appréciable. Les nouveaux circuits intégrés propres aux applications de radiofréquences (ASIC RF), les convertisseurs analogiques-numériques rapides, les processeurs de signaux numériques et la commande automatique de gain, pour ne citer que quelques éléments, améliorent considérablement le matériel de communication de HF. Dans l’ensemble, cela signifie que la radio de hautes fréquences est en voie de devenir une méthode de communication encore plus puissante.
En dépit des limites inhérentes aux hautes fréquences, cette technologie continuera visiblement à être employée. Les militaires du monde entier et les premiers intervenants reconnaissent la redondance et les avantages tactiques des systèmes de radios de HF. Bien que soit révolue l’époque où les HF constituaient le principal moyen de communication au-delà de la ligne de visée, les radios de hautes fréquences demeurent un élément essentiel des systèmes de communication et leur importance est susceptible de croître au fil du temps.
