LF – Basse fréquence : Comprendre ses principes et usages

LF – Basse fréquence : Comprendre ses principes et usages

Aujourd’hui on va voir en détail ce que recouvre la notion de LF, ou basse fréquence, ainsi que ses implications dans le domaine de l’électronique et des télécommunications.

Définition et plage des basses fréquences

La basse fréquence (LF, de l’anglais Low Frequency) désigne la portion du spectre électromagnétique comprise entre 30 kHz et 300 kHz. Cette gamme se situe en dessous des fréquences moyennes (MF) et très en dessous des hautes fréquences (HF).

Les ondes LF possèdent des longueurs d’onde allant de 10 km à 1 km, ce qui impacte directement leurs propriétés de propagation et d’utilisation.

Caractéristiques principales des signaux LF

• Propagation : Les ondes LF se propagent principalement en mode sol, suivant la courbure de la Terre, ce qui leur permet de couvrir de longues distances sans nécessiter une ligne de vue directe.
• Atténuation faible : Leur atténuation est réduite par rapport aux fréquences plus élevées, ce qui les rend adaptées aux communications longue portée.
• Vitesse de transmission : La bande passante disponible en LF est relativement faible, limitant ainsi le débit de données possible.
• Interférences : Elles sont moins sensibles aux perturbations atmosphériques que les fréquences plus élevées.

Applications courantes des basses fréquences

En électronique et télécommunications, la gamme LF est utilisée pour :

1. La radiodiffusion de signaux à très longue portée, notamment pour la radio AM en Europe et certains services maritimes.
2. Les systèmes de navigation et de balises radio, comme le système LORAN (LOng RAnge Navigation) qui exploite les LF pour la localisation précise.
3. Les communications militaires et de secours où la robustesse et la portée sont prioritaires.
4. Certains systèmes RFID basse fréquence utilisés pour le contrôle d’accès ou la gestion des animaux.

Exemple d’utilisation : radiodiffusion LF

Un émetteur LF typique pour la radiodiffusion utilise une antenne verticale haute, adaptée à la longueur d’onde, pour émettre des ondes qui peuvent atteindre des milliers de kilomètres, même dans des conditions météorologiques difficiles.

Technologies et composants adaptés aux basses fréquences

Les circuits électroniques destinés à traiter les signaux LF doivent être conçus pour minimiser les pertes et interférences :

• Transformateurs et inductances de grande taille pour les filtres LF
• Amplificateurs à faible bruit et haute sensibilité
• Oscillateurs stables en fréquence pour la génération de signaux LF
• Antennes spécifiques, souvent volumineuses, optimisées pour les grandes longueurs d’onde

Quelques paramètres clés en basse fréquence

La compréhension des caractéristiques LF est essentielle pour concevoir des systèmes de communication fiables, en particulier dans des environnements où la portée et la robustesse priment sur la vitesse de transmission.

Si cette exploration des basses fréquences vous a intéressé, vous apprécierez sans doute de découvrir comment les très basses fréquences (VLF) ouvrent la voie à des communications encore plus spécifiques et complexes.