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\documentclass[a4paper,12pt,oneside]{report} % définition des différents parametres. Le dernier peut-être de type report ou article (modifie le chapitrage)
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\usepackage[top=2.5cm, bottom=2.5cm, left=2.5cm, right=2.5cm]{geometry} %permet de modifier les marges
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\usepackage{wrapfig} %package nécessaire pour l'insertion d'images
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\usepackage[nottoc, notlot]{tocbibind}
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\title{Cours radioamateur - classe 2 \& 3} %titre du document
\author{F4HAJ} %auteurs du document
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% pour personnaliser la façon dont sont imprimés les entrées du glossaire
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\begin{titlepage}%ta page de titre
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Août 2012 - version 1.1
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\tableofcontents
\newpage
\section{Préface}
%\alert{test}
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Ce document était à la base un simple memento destiné à mon usage propre en vue du passage des licences classe 2 et 3 d'opérateur du service amateur. Il est devenu, au fur et à mesure de mon apprentissage, un document résumant de façon synthétique (je pense), les principales notions nécessaires à la préparation de ces licences. Ce document m'a permis de préparer et de passer simultanément et avec succès les examens de législation et de technique, et ceci en seulement 2 mois de préparation.
J'ai décidé de le diffuser car je trouve qu'il n'est pas facile de trouver sur Internet des cours à la fois complets et synthétiques pour la préparation de la licence radioamateur française.
Je ne prétend pas que l'approche adoptée dans ce document conviendra à tout le monde. Ce document regroupe les principales notions et formules à connaitre. Il peut servir de base pour la préparation d'une licence ou encore de memento pour le maintient des connaissances après l'obtention de la licence. Je continue de penser que l'adhésion à un radioclub demeure indispensable, ne serais-ce que pour donner un certaines synergie à cet apprentissage passionnant mais qui peut parfois paraître fastidieux. Par ailleurs, les informations et conseils que pourront vous fournir les membres d'un radioclub seront toujours utiles et bienvenus, y compris après l'obtention de la licence (conseil sur le matériel, le montage d'une antenne...).
Enfin, ce document est destiné à évoluer. Je souhaite ajouter de nouvelles notions prochainement pour ceux qui souhaiteraient aller plus loin. Par ailleurs, je suis ouvert à toutes critiques ou commentaires constructifs concernant ce document, sur le fond comme sur la forme. N'hésitez donc pas à me contacter concernant toute erreur, omission, faute d'orthographe ou manque dans ce documents, à l'adresse [email protected].
\section{Licence}
Ce document est diffusé sous licence Creative Commons 3.0 by-nc-sa dont les termes sont disponibles sur le site CreativeCommons.org\footnote{Termes disponibles à cette adresse : \url{http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/}}. De façon synthétique, cette licence \textbf{vous autorise à redistribuer et à modifier ce document tant que vous le souhaitez tant que vous me citez en tant qu'auteur original} (un lien vers la version vous ayant servit de base est souhaité). En cas de diffusion de la version modifiée, vous avez l'obligation de la diffuser sous la même licence. Toute utilisation commerciale est en revanche proscrite. Si vous souhaitez \textbf{faire un usage dépassant le cadre de cette licence} (donc utilisation commerciale, diffusion sous une autre licence...),vous devez \textbf{impérativement obtenir mon autorisation expresse écrite}. Pour cela vous pouvez me contacter à l'adresse contact@f4haj. Je tiens par ailleurs à votre disposition le fichier source \LaTeX{} de ce document sur simple demande.
\chapter{Quelques rappels}
\section{Multiples et sous-multiples}
\input{multiples.tex}
\section{Electricité - montage parallèle et série}
\subsection{Tension et intensité}
Il existe 2 valeurs fondamentales lorsque l'on parle d'électricité : la tension et l'intensité. Ces 2 notions sont très importantes à connaitre car elles servent de base pour l'ensemble des autres mesures que l'on peut faire sur un circuit électrique ! Il est également nécessaire de savoir comment mesurer ces valeurs.
\subsubsection{La tension}
La tension existe parce qu'il existe une \textbf{différence de potentiel} entre les bornes d'un générateur. Mais qu'es-ce que la différence de potentiel ? Prenons un chute d'eau (une cascade par exemple). La différence de hauteur entre le point haut de la chute et le point bas représente la différence de potentiel.
La tension se mesure en volts (symbole V), à l'aide d'un \textbf{voltmètre}. Un voltmètre se \textbf{se place toujours en dérivation} dans un circuit.
Propriétés d'un voltmètre
\begin{itemize}
\item Résistance très élevée (un voltmètre parfait aurait une résistance infinie)
\item Se place en parallèle dans le circuit
\end{itemize}
\subsubsection{L'intensitée}
\subsection{Montage parallèle}
Le montage d'un circuit en parallèle (on parle également de montage en dérivation) est le montage le plus répandu, et pour cause, c'est ce montage qui est utilisé dans les circuits électriques de nos habitations. Dans ce montage, tous les 2 bornes du consommateurs sont reliées directement aux 2 bornes du générateur.
\begin{center}
\shorthandoff{:!}
\begin{circuitikz}[european] \draw
(0,0) to [lamp, l_=$L_1$] (0,2)
(2,0) to [lamp, l_=$L_2$] (2,2)
(4,0) to [lamp, l_=$L_3$] (4,2)
(-2,0) to [battery] (-2,2)
(-1,0) to[short] (-2,0) %node[anchor=east]{A}
(-1,2) to[short] (-2,2) %node[anchor=east]{B}
(-1,0) -- (4,0)
(-1,2) -- (4,2)
;\end{circuitikz}
\shorthandoff{:!}
\end{center}
Les propriétés d'un circuit parallèle sont les suivantes :
\begin{itemize}
\item La tension est la même aux bornes de tous les consommateurs
\item L'intensité débitée par le générateur est égale à la somme des intensités des consommateurs
\item Si un consommateur est débranché ou cesse de fonctionner, les autres consommateurs continuent de fonctionne normalement
\end{itemize}
\subsection{Montage en série}
On parle de montage en série lorsque les éléments d'un circuit sont branchées les uns à la suite des autres.
\begin{center}
\shorthandoff{:!}
\begin{circuitikz}[european] \draw
(0,0) to [lamp, l_=$L_1$] (2,0)
(2,0) to [lamp, l_=$L_2$] (4,0)
(4,0) to [lamp, l_=$L_3$] (6,0)
(2,2) to [battery] (4,2)
(2,2) to[short] (-0.5,2)
(4,2) to[short] (6.5,2)
(6.5,0) to[short] (6.5,2)
(-0.5,2) to[short] (-0.5,0)
(0,0) to[short] (-0.5,0)
(6,0) to[short] (6.5,0)
;\end{circuitikz}
\shorthandoff{:!}
\end{center}
Les propriétés d'un circuit série sont les suivantes :
\begin{itemize}
\item La tension aux bornes du générateur est égale à la somme des tensions mesurée aux bornes de chaque consommateur
\item L'intensité du courant dans un circuit série est la même en tout points du circuit
\item Le débranchement ou la panne de l'un des consommateurs provoque l'arrêt des autres consommateurs (le circuit n'est plus fermé)
\end{itemize}
\chapter{Réglementation}
\section{Tableau des fréquences - région 1}
Voici un tableau présentant les bandes de fréquences les plus souvent demandées à l'examen. Un tableau complet est disponible en annexe, section \ref{frequencyAllocationFull}, page \pageref{frequencyAllocationFull}.
\begin{center}
\begin{longtable}{|L{2.0cm}|L{2.0cm}|L{6.23cm}|L{1.1cm}|L{1.3cm}|L{0.5cm}|}
\hline
\multicolumn{2}{|c|}{Bande} & & & &\tabularnewline
Limite basse & Limite haute & Statut & Longu- -eur & Largeur de la bande & Sat \tabularnewline
\hline
135,7~kHz & 137,8~kHz & \cellcolor{red} bande partagée statut secondaire & 2222~m & 2,1~kHz & \tabularnewline
\hline
1,810~MHz & 1,850~MHz & \cellcolor{green} bande exclusive & 160 m &40~kHz & \tabularnewline
\hline
3,500~MHz & 3,800~MHz & \cellcolor{yellow} bande partagée à égalité de droit & 80 m & 300~kHz & \tabularnewline
\hline
7,000~MHz & 7,200~MHz & \cellcolor{green} bande exclusive & 40 m & 200~kHz & $\uparrow \downarrow$\tabularnewline
\hline
10,100~MHz & 10,150~MHz & \cellcolor{red} bande partagée statut secondaire & 30 m & 50~kHz & \tabularnewline
\hline
14,000~MHz & 14,350~MHz & \cellcolor{green} bande exclusive & 20 m & 350~kHz & $\uparrow \downarrow$\tabularnewline
\hline
18,068~MHz & 18,168~MHz & \cellcolor{green} bande exclusive & 17 m & 100~kHz & $\uparrow \downarrow$\tabularnewline
\hline
21,000~MHz & 21,450~MHz & \cellcolor{green} bande exclusive & 15 m & 450~kHz & $\uparrow \downarrow$\tabularnewline
\hline
24,890~MHz & 24,990~MHz & \cellcolor{green} bande exclusive & 12 m & 100~kHz & $\uparrow \downarrow$\tabularnewline
\hline
28,000~MHz & 29,700~MHz & \cellcolor{green} bande exclusive & 10 m & 1,7~MHz & $\uparrow \downarrow$\tabularnewline
\hline
50,200~MHz & 51,200~MHz &\cellcolor{black} \textcolor{white}{bande partagée statut dérogatoire} & 6 m & 1~MHz & \tabularnewline
\hline
144,00~MHz & 146,00~MHz & \cellcolor{green} bande exclusive & 2 m & 2~MHz & $\uparrow \downarrow$\tabularnewline
\hline
430,00~MHz & 434,00~MHz & \cellcolor{red} bande partagée statut secondaire & 70 cm & 4~MHz & \tabularnewline
\hline
434,00~MHz & 440,00~MHz & \cellcolor{yellow} bande partagée à égalité de droit & 70 cm & 6~MHz & $\uparrow~*$ \tabularnewline
\hline
1240,0~MHz & 1300,0~MHz & \cellcolor{red} bande partagée statut secondaire & 23 cm & 60~MHz & $\uparrow $ \tabularnewline
\hline
\end{longtable}
\end{center}
\subsection{Mnémotechnique sur les bandes}
\begin{enumerate}
\item Bandes à statut exclusif : 1,8 MHz + multiples de 6 + multiples de 7
\item Bande partagée à statut secondaire : 135.7 kHz + bandes dont la limite basse est multiple de 10 (sauf 50 MHz dérogatoire)
\item Toutes les autres bandes sont à égalité de droits
\end{enumerate}
\section{Spectre et dénomination}
\begin{center}
\begin{longtable}{|L{2cm}|L{3.5cm}|L{3.5cm}|L{4.5cm}|}
\hline
Désignation & Fréquence & Longueur d'onde & Appellation \tabularnewline
\hline
VLF & 3 kHz à 30 kHz & 100 km à 10 km & Ondes myriamétriques \tabularnewline
\hline
LF & 30 kHz à 300 kHz & 10 km à 1 km & Ondes kilométriques \tabularnewline
\hline
MF & 300 kHz à 3 MHz & 1 km à 100 m & Ondes hectométriques \tabularnewline
\hline
HF & 3 MHz à 30 MHz & 100 m à 10 m & Ondes décamétriques \tabularnewline
\hline
VHF & 30 MHz à 300 MHz & 10 m à 1 m & Ondes métriques \tabularnewline
\hline
UHF & 300 MHz à 3 GHz & 1 m à 10 cm & Ondes décimétriques \tabularnewline
\hline
SHF & 3 GHz à 30 GHz & 10 cm à 1 cm & Ondes centimétrique \tabularnewline
\hline
EHF & 30 GHz à 300 GHz & 1 cm à 1 mm & Ondes millimétriques \tabularnewline
\hline
\end{longtable}
\end{center}
\section{Classes d'émissions}
Les classes d'émissions est un système codifié, mis en place et reconnu par l'UIT et qui permet d'identifier les classes d'émissions.
Voici les principales classes utiles en France (classes à connaitre pour l'examen). Il existe d'autres classes d'émissions, le tableau complet est disponible en section \ref{emittingClassesFull}, page \pageref{emittingClassesFull}.
\begin{center}
\begin{longtable}{|L{1.5cm}|L{7cm}|L{5cm}|}
\hline
Symbole & Signification & Mnémotechnique \tabularnewline
\hline
\hline
\textbf{A} & Modulation d'\textbf{a}mplitude, double bande latérale, porteuse normale & \textbf{A} comme \textbf{a}mplitude \tabularnewline
\hline
\textbf{R} & Modulation d'amplitude, bande latérale unique, porteuse \textbf{r}éduite & \textbf{R} comme \textbf{r}éduite \tabularnewline
\hline
\textbf{J} & Modulation d'amplitude, bande latérale unique, porteuse supprimée & \textbf{J} comme \textbf{j}amais de sous porteuse \tabularnewline
\hline
\textbf{C} & Modulation d'amplitude, bande latérale résiduelle & \textbf{C} comme \textbf{C}résiduelle (résiduelle) \tabularnewline
\hline
\textbf{F} & Modulation de \textbf{f}réquence & \textbf{F} comme \textbf{F}réquence \tabularnewline
\hline
\textbf{G} & Modulation de phase & on utilise une antenne en hélice, comme un \textbf {G} \tabularnewline
\hline
\hline
\textbf{1} & Signal digital sans emploi d'un sous porteuse modulance & Le \textbf{1} est \textbf{sans emploi} \tabularnewline
\hline
\textbf{2} & Signal digital avec emploi d'une sous porteuse modulante & Le \textbf{2} est \textbf{avec emploi} \tabularnewline
\hline
\textbf{3} & Signal analogique (voix, image...) & \tabularnewline
\hline
\textbf{7} & Plusieurs voix contenant de l'information numérique & \tabularnewline
\hline
\hline
\textbf{A} & Télégraphie pour réception auditive & \textbf{A} comme \textbf{auditive} \tabularnewline
\hline
\textbf{B} & Télégraphie pour réception automatique & \textbf{B} comme \textbf{bécane} \tabularnewline
\hline
\textbf{C} & Fac-similé & \textbf{C} comme Fa\textbf{c} ou \textbf{copie} \tabularnewline
\hline
\textbf{D} & Transmission de données par paquets & \textbf{D} comme \textbf{données} \tabularnewline
\hline
\textbf{E} & Téléphonie & \textbf{E} comme \textbf{écoute} \tabularnewline
\hline
\textbf{F} & Télévision & \textbf{F} comme \textbf{France 3} \tabularnewline
\hline
\end{longtable}
\end{center}
Ainsi, A3E signifiera Téléphonie (E), signal analogique, modulation d'amplitude. \\
Les classes terminant par W (par exemple F7W, correspondant au D-Star), qui correspondent à la combinaison de différents types d'informations transmises (son + données par exemple) ne sont pas autorisées en France.
\section{Les préfixes et indicatifs}
\subsection{Préfixes français \& Outre-Mer}
\begin{center}
\begin{longtable}{|L{1cm}|L{6.1cm}||L{1cm}|L{6.1cm}|}
\hline
F & France & FH & Mayotte \tabularnewline
\hline
FG & \textbf{G}uadeloupe & FS & \textbf{S}aint-Martin \tabularnewline
\hline
FJ & Saint-Barthélémy & FM & \textbf{M}artinique \tabularnewline
\hline
FK & Nouvelle-\textbf{C}alédonie & FP & Saint-\textbf{P}ierre-Et-Miquelon \tabularnewline
\hline
FO & P\textbf{o}lynsie & FT & \textbf{T}erres australes/Antarctique \tabularnewline
\hline
FR & \textbf{R}éunion & FX & Satellites français du service RA \tabularnewline
\hline
FW & \textbf{W}allis et Futuna & FY & G\textbf{y}ane \tabularnewline
\hline
TK & Corse & TM & préfixe spécial (valable 15 jours) \tabularnewline
\hline
TO & Préfixe spécial (DOM) & TX & préfixe spécial (TOM)\tabularnewline
\hline
\hline
F5V & Radioamateur étranger résidant en France depuis plus de 3 mois et membre d'un pays CEPT & F4W & Radioamateur étranger résidant en France depuis plus de 3 mois dont la pays d'origine n'est pas membre de la CEPT mais appliquant la TR/61-01 ou ayant un accord de réciprocité avec la France \tabularnewline
\hline
F5X & Balise (ou F1) & F5Y & Relais numérique (ou F1) \tabularnewline
\hline
F5Z & Relais analogique (ou F1) && \tabularnewline
\hline
\end{longtable}
\end{center}
\subsection{Préfixes étrangers}
Liste des 50 payes membres de la CEPT (Conférence Européenne des administrations des Postes et Télécommunications).
\begin{center}
\begin{longtable}{|L{1cm}|L{3.5cm}||L{1cm}|L{3.5cm}||L{1cm}|L{3.5cm}|}
\hline
CU & Açores & ZA & Albanie & DL & Allemagne \tabularnewline
\hline
C3 & Andorre & M & Angleterre & OE & Autriche \tabularnewline
\hline
ON & Belgique & LZ & Bulgarie & 5B & Chypre \tabularnewline
\hline
9A & Croatie & OZ & Danemark & MM & Écosse \tabularnewline
\hline
EA & Espagne & ES & Estonie & OH & Finlande \tabularnewline
\hline
4L & Géorgie & SV & Grèce & OX & Groënland \tabularnewline
\hline
MU & Guernesey & HA & Hongrie & MD & Ile de Man \tabularnewline
\hline
OY & Iles Féroé & EI & Irlande & MI & Irlande du Nord \tabularnewline
\hline
TF & Islande & I & Italie & MJ & Jersey \tabularnewline
\hline
YL & Lettonie & HB0 & Liechtenstein & LY & Lituanie \tabularnewline
\hline
LX & Luxembourg & 9H & Malte & ER & Moldavie \tabularnewline
\hline
3A & Monaco & LA & Norvège & PA & Pays-Bas \tabularnewline
\hline
MW & Pays de Galle & SP & Pologne & CT & Portugale \tabularnewline
\hline
OK & République Tcheque & YO & Roumanie & UA & Russie \tabularnewline
\hline
T7 & Saint Marin & OM & Slovaquie & S5 & Slovénie \tabularnewline
\hline
SM & Suède & HB9 & Suisse & TA & Turquie \tabularnewline
\hline
UT & Ukraine & HV & Vatican & &\tabularnewline
\hline
\end{longtable}
\end{center}
\subsection{Généralités sur les indicatifs}
Utilisation de la station d'un autre opérateur : le radioamateur doit utiliser son indicatif personnel et doit préciser "Portable" car il n'utilise pas la station à l'adresse déclarée à l'ANFR. L'opérateur peut cependant préciser "F5XYZ Portable opérant la station de F6XYZ".
\subsection{L'alphabet radio}
Également appelé alphabet international
\begin{center}
\begin{longtable}{|L{1cm}|L{3.5cm}||L{1cm}|L{3.5cm}||L{1cm}|L{3.5cm}|}
\hline
A & Alpha & J & Juliett & S & Sierra \tabularnewline
\hline
B & Bravo & K & Kilo & T & Tango \tabularnewline
\hline
C & Charlie & L & Lima & U & Uniform \tabularnewline
\hline
D & Delta & M & Mike & V & Victor \tabularnewline
\hline
E & Echo & N & November & W & Wiskey \tabularnewline
\hline
F & Fox-trot & O & Oscar & X & X-Ray \tabularnewline
\hline
G & Golf & P & Papa & Y & Yankee \tabularnewline
\hline
H & Hotel & Q & Quebec & Z & Zoulou \tabularnewline
\hline
I & India & R & Romeo & & \tabularnewline
\hline
\end{longtable}
\end{center}
\section{Quelques valeurs à connaitre}
\subsection{Puissance autorisées en France}
\begin{itemize}
\item En dessous de 28 MHz : 500 W
\item Entre 28 et 29,7 MHz : 250 W
\item Au dessus de 29,7 MHz : 120 W
\end{itemize}
En cas de perturbation radioélectrique , c'est l'ARCEP qui à le pouvoir de réduire à titre personnel et temporaire les puissances d'émissions autorisées.
\subsection{Perturbations sur la ligne d'alimentation}
\begin{itemize}
\item 2 mW entre 0,15 et 0,5 MHz
\item 1 mW entre 0,5 et 30 MHz
\end{itemize}
\subsection{Rayonnements non essentiels}
Le niveau relatif de rayonnements non essentiels au dessus de 40 MHz, mesurée en entrée de la ligne d'alimentation de l'antenne sera :
\begin{itemize}
\item inférieur à -50 dB pour les émetteurs de puissance inférieure ou égale à 25 watt
\item inférieur à -60 dB pour les émetteurs de puissance supérieure à 25 w
\end{itemize}
\subsection{Excursion de fréquence}
\begin{itemize}
\item 3 kHz en dessous de 29,7 MHz
\item 7,5 kHz au dessus de 29,7 MHz
\end{itemize}
\subsection{Stabilité des émetteurs}
Précision des fréquences émises :
\begin{itemize}
\item 1 kHz en dessous de 29,7 MHz
\item fréquence $ \times 10^{-4}$ kHz au dessus de 29,7 MHz
\end{itemize}
La stabilité sur 10 minutes après 30 minutes de chauffe d'un émetteur doit être supérieure à $5 \cdot 10^{-5}$ kHz.
\section{Remarques diverses}
Le seul cas où il est autorisé d'émettre des signaux dans un langage non clair est le cas ou les signaux sont destinés à la commande d'un satellite amateur.
\chapter{Technique}
\section{Résistance}
\begin{center}
\begin{tabular}{|r|r|r|r|r|r|}
\hline
Couleur & 1er chiffre & 2ieme chiffre & Multiplicateur & Tolérance & Mnémotechnique \\
\hline
\cellcolor{black} \textcolor{white}{Noir} & 0 & 0 & 1 = $10^0$ & & Ne \\
\hline
\cellcolor{marron} Marron & 1 & 1 & 10 = $10^1$ & 1\% & Mangez \\
\hline
\cellcolor{red} Rouge & 2 & 2 & 100 = $10^2$ & 2\% & Rien \\
\hline
\cellcolor{orange} Orange & 3 & 3 & $10^3$ & & Ou \\
\hline
\cellcolor{yellow} Jaune & 4 & 4 & $10^4$ & & Je \\
\hline
\cellcolor{green} Vert & 5 & 5 & $10^5$ & 0,5\% & Vous \\
\hline
\cellcolor{blue} Bleu & 6 & 6 & $10^6$ & 0,25\% & Batterai \\
\hline
\cellcolor{violet} Violet & 7 & 7 & $10^7$ & 0,1\% & Violemment \\
\hline
\cellcolor{gris} Gris & 8 & 8 & $10^8$ & 0,05\% & Gros \\
\hline
Blanc & 9 & 9 & $10^9$ & & Bêta \\
\hline
\cellcolor{gold} Or & & & $0,1$ & 5\% & \\
\hline
\cellcolor{silver} Argent & & & $0,01$ & 10\% & \\
\hline
\end{tabular}
\end{center}
\textbf{Remarque} : pour les résistances à trois anneaux (sans anneau de tolérance), commencer par la couleur située le plus près d'une des deux extrémités du composant.
\subsection{Résistances équivalentes}
En série : somme des résistances : $R_{eq} = R_1 + R_2 + R_3 + ...$
\begin{center}
\shorthandoff{:!}
\begin{circuitikz}[european] \draw
(0,0) to [R=$R_1$] (2,0)
(2,0) to [R=$R_2$] (4,0)
(4,0) to [R=$R_3$] (6,0)
(0,0) to[short, -o] (-0.5,0) node[anchor=east]{A}
(6,0) to[short, -o] (6.5,0) node[anchor=west]{B}
;\end{circuitikz}
\shorthandoff{:!}
\end{center}
En parallèle : inverse de la somme des conductances : $R_{eq} = \dfrac{1}{\dfrac{1}{R_1} + \dfrac{1}{R_2} + \dfrac{1}{R_3} + ...}$
\begin{center}
\shorthandoff{:!}
\begin{circuitikz}[european] \draw
(0,0) to [R=$R_1$] (0,2)
(2,0) to [R=$R_2$] (2,2)
(4,0) to [R=$R_3$] (4,2)
(-1,0) to[short, -o] (-2,0) node[anchor=east]{A}
(-1,2) to[short, -o] (-2,2) node[anchor=east]{B}
(-1,0) -- (4,0)
(-1,2) -- (4,2)
;\end{circuitikz}
\shorthandoff{:!}
\end{center}
\section{Les bobines et selfs}
Synonymes de bobine : self, inductances. Composant passif dont la valeur est donnée en Henry. Les formules sont similaires à celles des résistances. Une bobine tend à laisser passer le courant continu et à bloquer le courant alternatif.
\subsection{Impédance d'une bobine}
L'impédance est une résistance dans le cas d'un circuit en courant alternatif.
Une bobine est caractérisée par sa résistance $R$ et son inductance $L$. Dans un circuit parcouru d'un courant alternatif, la bobine oppose sa réactance (= impédance) notée $X_L$. On peut poser $U = I\cdot X_L$ (équivalente à $U= R\cdot I$ en courant continu). On peut également calculer $X_L$ de la façon suivante : $X_L = 2\pi \times f \times L$.
L'impédance calculée précédemment est l'impédance dans le cas d'une bobine parfaite, c'est à dire une bobine sans résistance, n'opposant aucune résistance au passage d'un courant continu. En pratique, toute bobine oppose une résistance R au passage du courant continu. La formule de l'impédance dans une bobine (d'impédance $X_L$ et de résistance $R$) placée dans un circuit parcouru par un courant alternatif sinusoïdal de fréquence $f$ est donc $Z = \sqrt{R^2 + X_L^2} = \sqrt{R^2 + (2\pi fL)^2)}$.
\subsection{Bobines en série}
\begin{center}
\shorthandoff{:!}
\begin{circuitikz} \draw
(0,0) to [L=$L_1$] (2,0)
(2,0) to [L=$L_2$] (4,0)
(4,0) to [L=$L_3$] (6,0)
(0,0) to[short, -o] (-0.5,0) node[anchor=east]{A}
(6,0) to[short, -o] (6.5,0) node[anchor=west]{B}
;\end{circuitikz}
\end{center}
Pour 3 bobines en série, on à : $L = L_1 + L_2 + L_3$
\subsection{Bobines en parallèle}
\begin{center}
\shorthandoff{:!}
\begin{circuitikz} \draw
(0,0) to [L=$L_1$] (0,2)
(2,0) to [L=$L_2$] (2,2)
(4,0) to [L=$L_3$] (4,2)
(-1,0) to[short, -o] (-2,0) node[anchor=east]{A}
(-1,2) to[short, -o] (-2,2) node[anchor=east]{B}
(-1,0) -- (4,0)
(-1,2) -- (4,2)
;\end{circuitikz}
\end{center}
Pour 3 bobines en parallèle, on à : $L = \dfrac{1}{\dfrac{1}{L_1}+\dfrac{1}{L_2}+\dfrac{1}{L_3}}$
\section{Les condensateurs}
Le condensateur bloque le courant continu et tend à laisser passer l'alternatif.
\subsection{Généralités}
\subsubsection{Capacité}
La capacité est le rapport entre la tension aux bornes du condensateur et la quantité d'électricité qu'il est susceptible d'emmagasiner : $C = \dfrac{Q}{U}$ avec C en Farad, Q en Coulomb et U en volt.
\subsubsection{Énergie}
Un condensateur stock de l'énergie. On peut la calculer à partir des formules suivantes :
$W = \dfrac{1}{2} CU^2 = \dfrac{1}{2} QU = \dfrac{Q^2}{2C}$ avec :
\begin{itemize}
\item W en joules
\item C en Farad
\item Q en Coulomb
\item U en volt
\end{itemize}
\subsection{Impédance d'un condensateur}
Un condensateur bloque le courant continu (résistance infinie) et tend à laisser passer le courant alternatif. La formule pour calculer l'impédance $X_C$ d'un condensateur de capacité $C$ placé dans un circuit parcouru par un courant alternatif de fréquence $f$ est donc $X_C =\dfrac{1}{2\pi f C}$.
\subsection{Les condensateurs en série}
Pour 3 condensateurs en série, la charge totale sera : $C = \dfrac{1}{\dfrac{1}{C_1}+\dfrac{1}{C_2}+\dfrac{1}{C_3}}$
\begin{center}
\shorthandoff{:!}
\begin{circuitikz} \draw
(0,0) to [C=$C_1$] (2,0)
(2,0) to [C=$C_2$] (4,0)
(4,0) to [C=$C_3$] (6,0)
(0,0) to[short, -o] (-0.5,0) node[anchor=east]{A}
(6,0) to[short, -o] (6.5,0) node[anchor=west]{B}
;\end{circuitikz}
\end{center}
\subsection{Les condensateurs en parallèle}
Pour des condensateurs en parallèle, la charge totale est égale à la somme des charges des condensateurs. On a donc $C = C_1 + C_2 + C_3$
\begin{center}
\shorthandoff{:!}
\begin{circuitikz} \draw
(0,0) to [C=$C_1$] (0,2)
(2,0) to [C=$C_2$] (2,2)
(4,0) to [C=$C_3$] (4,2)
(-1,0) to[short, -o] (-2,0) node[anchor=east]{A}
(-1,2) to[short, -o] (-2,2) node[anchor=east]{B}
(-1,0) -- (4,0)
(-1,2) -- (4,2)
;\end{circuitikz}
\end{center}
\section{Résumé formules}
\begin{center}
%\begin{longtable}{|L{8cm}|L{8cm}|}
\begin{tabular}{|c|c|c|}
\hline
Composant & Série & Parallèle \\
\hline
\hline
Schema & \shorthandoff{:!}\begin{circuitikz}[european] \draw
(0,0) to [R=$Comp_1$] (1.5,0)
(1.5,0) to [R=$Comp_2$] (3,0)
(0,0) to[short, -o] (-0.1,0) node[anchor=east]{A}
(3,0) to[short, -o] (3.1,0) node[anchor=west]{B}
;\end{circuitikz} & \shorthandoff{:!}\begin{circuitikz}[european] \draw
(0,0) to [R=$Comp_1$] (0,2)
(2,0) to [R=$Comp_2$] (2,2)
(-1,0) to[short, -o] (-1.1,0) node[anchor=east]{A}
(-1,2) to[short, -o] (-1.1,2) node[anchor=east]{B}
(-1,0) -- (2,0)
(-1,2) -- (2,2)
;\end{circuitikz}\\
\hline
Résistance & $R = \sum{R}$ & $R = \dfrac{1}{\sum{\dfrac{1}{R}}}$\\
\hline
Bobine & $L = \sum{L}$ & $L = \dfrac{1}{\sum{\dfrac{1}{L}}}$\\
\hline
Condensateur & $C = \dfrac{1}{\sum{\dfrac{1}{C}}}$ & $C = \sum{C}$ \\
\hline
\end{tabular}
%\end{longtable}
\end{center}
\section{Les couplages des bobines et des condensateurs}
De nombreux assemblages de bobines et de condensateurs sont utilisés en radio.
\subsection{Fréquence de résonance}
Un assemblage d'une bobine d'inductance L et d'un condensateur de capacité C présente une fréquence de résonance f donnée par la formule : $f=\dfrac{1}{2\pi\times\sqrt{L\times C}}$.
\subsection{Impédance à la fréquence de résonance d'un RLC}
Un circuit RLC en parallèle a une impédance $Z$ à la fréquence de résonance égale à : $Z = \dfrac{L}{\dfrac{C}{R}}$.
\begin{figure}[H]
\begin{center}
\shorthandoff{:!}
\begin{circuitikz} \draw
(-1,0) -- (0,0)
(3,0) -- (4,0)
(0,0.5) -- (0,-0.5)
(3,0.5) -- (3,-0.5)
(0,0.5) to [L=$L$] (1.5,0.5)
(1.5,0.5) to [european resistor, l=$R$] (3,0.5)
(0.75,-0.5) to [C, l_=$C$] (2.25,-0.5)
(0,-0.5) -- (0.75,-0.5)
(2.25,-0.5) -- (3,-0.5)
;\end{circuitikz}
\end{center}
\caption{Circuit RLC en parallèle}
\end{figure}
Un circuit RLC en série à une impédance $Z$ à la fréquence de résonance égale à : $Z = R$
\begin{figure}[H]
\begin{center}
\shorthandoff{:!}
\begin{circuitikz} \draw
(-1,0) -- (0,0)
(4.5,0) -- (5.5,0)
(0,0) to [L=$L$] (1.5,0)
(1.5,0) to [european resistor, l=$R$] (3,0)
(3,0) to [C, l=$C$] (4.5,0)
;\end{circuitikz}
\end{center}
\caption{Circuit RLC en série}
\end{figure}
\subsection{Les filtres}
Les filtres sont des combinaisons d'une inductance et d'une capacité (bobine et condensateur) et permettent de filtrer un signal. Il existe 4 types de filtres : les filtres passes haut, passe bas, coupe bande et passe bande.
\begin{center}
\begin{longtable}{|L{2.3cm}|L{4.5cm}|L{3.5cm}|}
\hline
Type & Graphique de réponse & Montage \tabularnewline
\hline
Passe-bas & \input{passe-bas.tex} & \shorthandoff{:!}\begin{circuitikz} \draw
(0,1) to [L] (1,1)
(1.5,1) to [C] (1.5,0)
(1,1) -- (2,1)
(2,1) to [L] (3,1)
(0,-1) to [C] (1,-1)
(1,-1) to [L] (2,-1)
(2,-1) to [C] (3,-1)
;\end{circuitikz}\tabularnewline
\hline
Passe-haut & \input{passe-haut.tex} & \shorthandoff{:!}\begin{circuitikz} \draw
(0,1) to [C] (1,1)
(1.5,1) to [L] (1.5,0)
(1,1) -- (2,1)
(2,1) to [C] (3,1)
(0,-1) to [L] (1,-1)
(1,-1) to [C] (2,-1)
(2,-1) to [L] (3,-1)
;\end{circuitikz}\tabularnewline
\hline
Coupe bande & \input{coupe-bande.tex} & \shorthandoff{:!}\begin{circuitikz} \draw
(0,1) to [L] (1,1)
(1.5,1) to [C] (1.5,0)
(1,1) -- (2,1)
(2,1) to [L] (3,1)
(1.5,0) to [L] (1.5,-1)
(1,-3) to [L] (2,-3)
(0.5,-3) -- (1,-3)
(2,-3) -- (2.5,-3)
(1,-2) to [C] (2,-2)
(0.5,-2) -- (1,-2)
(2,-2) -- (2.5,-2)
(0.5,-3) -- (0.5,-2)
(2.5,-3) -- (2.5,-2)
(0,-2.5)-- (0.5,-2.5)
(3,-2.5) -- (2.5,-2.5)
;\end{circuitikz}\tabularnewline
\hline
Passe bande & \input{passe-bande.tex} & \shorthandoff{:!}\begin{circuitikz} \draw
(0,0) to [L] (1.25,0)
(1.25,0) to [C] (2.5,0)
(0,1) to [L] (1.25,1)
(1.25,1) to [C] (2,1)
(2,1) -- (3.5,1)
(2.5,1) to [C] (2.5,2)
(3.2,1) to [L] (3.2,2)
;\end{circuitikz}\tabularnewline
\hline
\end{longtable}
\end{center}
\section{Les transformateurs}
\input{les_transformateurs.tex}
\section{Les amplificateurs opérationnels}
\subsection{Généralités}
\subsection{Montage inverseur}
\begin{center}
\shorthandoff{:!}
\begin{circuitikz} \draw
(0,0) node[op amp] (opamp){}
(opamp.-) to [european resistor, l=$R_1$] (-4,0.5)
(-1.2,2) to [european resistor, l=$R_2$] (1.2,2)
(opamp.+) -- (-1.2,-1) node[ground] {}
(-1.2,2) -- (opamp.-)
(1.2,2) -- (opamp.out)
(opamp.out) -- (2,0)
(2,0) node[right] {$U_o$}
(-4,0.5) node[left] {$U_i$}
;\end{circuitikz}
\end{center}
Avec ce montage, on a la tension de sortie $U_o$ donnée par : $U_o = -\dfrac{R_2}{R_1} \cdot U_i$. Le gain est donc $-\dfrac{R_2}{R_1}$.
\subsection{Montage non-inverseur}
\begin{center}
\shorthandoff{:!}
\begin{circuitikz} \draw
(0,0) node[op amp, yscale=-1] (opamp) {}
(opamp.+) node[left] {$v_+$}
(opamp.-) node[left] {$U_e$}
(opamp.out) -- (2.5,0)
(opamp.-) -- (-1.2, -2)
(-1.2, -1.5) to[european resistor, l_=$R_2$] (2,-1.5)
(-1.2, -2) to[european resistor, l^=$R_1$] (-1.2, -3.5)
(-1.2, -3.5) node[ground]{} (-1.2, -4.2)
(2,-1.5) -- (2,0)
;
\draw (3,0) node{$U_s$};
\end{circuitikz}
\end{center}
Facteur = $1+ \dfrac{R_2}{R_1}$
\section{Les antennes}
\begin{center}
\begin{longtable}{|L{3cm}|L{3.5cm}|L{2cm}|L{3.5cm}|}
\hline
Nom d'antenne & Type d'onde & Impédance & Illustrations \tabularnewline
\hline
Doublet & Demi-onde ($\lambda/2$) & $73 \Omega$ & \tabularnewline
\hline
Doublet demi-onde replié & Demi-onde ($\lambda/2$) & $300 \Omega$ & \tabularnewline
\hline
Quart d'onde verticale & Quart d'onde ($\lambda/4$) & $36 \Omega$ & \tabularnewline
\hline
GP (Ground Plane) & & & Pas de gain, pas de directivité\tabularnewline
\hline
Yagi ou beam & & & \tabularnewline
\hline
Isotrope & & & \tabularnewline
\hline
\end{longtable}
\end{center}
Une antenne multi-doublets est prévue pour travailler sur plusieurs bandes.
Une antenne à la même impédance à l'émission et à la réception.
\section{Les formules de base}
$U = RI$
$P = UI$
$U^2 = PR$
$P = RI^2$
Quantité Q d'électricité en Coulombs (C) : produit de l'intensité et du temps : $Q = It$
Pulsation d'un signal de fréquence F : $2\pi \times F$
\section{Équivalences dans les unités}
1A = 1 C/s
1Wh = 3600 J
\section{Les dB}
Les dB permettent d'exprimer les rapports entre 2 grandeurs. A chaque fois que l'on ajoute 3dB, les rapports doublent. On obtient les nombre de dB par l'opération $10\log{(rapport)}$
\begin{center}
\begin{tabular}{|l|l|l|l|l|l|l|l|l|}
\hline
Rapport & 0.25 & 0.5 & 1 & 2 & 4 & 8 & 10 & 100 \\
\hline
dB & -6 dB & -3 dB & 0 dB & 3 dB & 6 dB & 9 dB & 10 dB & 20 dB \\
\hline
\end{tabular}
\end{center}
Les dB s'additionnent.
\section{Les phases}
\input{les_phases.tex}
\section{Type de modulation}
\input{les_types_de_modulations.tex}
\chapter{Pour aller plus loin}
La suite logique du passage de la licence est en toute logique, l'apprentissage des techniques et des conventions pour le trafic. Pour ce point, je ne peut que vous conseiller la lecture de l'excellent "\textit{L'éthique et les procédures opérationnelles du radioamateur}" édité par l'UBA\footnote{Ce document est disponible en téléchargement gratuit sur le site de l'UBA à l'adresse \url{http://www.uba.be/fr/dossiers/autres-dossiers/l-ethique-et-les-procedures-operationelles-du-radioamateur}. Voir également "\textit{La pratique opératoire}", texte qui à servi de base au document proposé par l'UBA, à cette adresse : \url{http://www.on4ww.be/OperatingPracticeFrancais_F8RZ.html}} (Union royale Belge des Amateurs-émetteurs), qui vous donnera les premier éléments pour trafiquer. \\
Une autre activité, non moins passionnant, est la réalisation de votre propre émetteur, de quoi mettre en application les éléments techniques théoriques appris pour le passage de l'examen, et mieux comprendre comment un émetteur fonctionne. \\
Par ailleurs, je ne peux que conseiller a tous ceux qui lisent l'anglais le livre \textit{Ham Radio for Dummies}. Il donne notamment pas mal de conseils pratiques sur les différents aspects du radioamateurisme (envoi des QSL, choix du matériel...).
\chapter{Annexes}
\section{Tableau des fréquences (complet) - région 1} \label{frequencyAllocationFull}
\begin{center}
\begin{longtable}{|L{2.0cm}|L{2.0cm}|L{6.23cm}|L{1.1cm}|L{1.4cm}|L{0.5cm}|}
\hline
\multicolumn{2}{|c|}{Bande} & & & &\tabularnewline
Limite basse & Limite haute & Statut & Longu- -eur & Largeur de la bande & Sat \tabularnewline
\hline
135,7~kHz & 137,8~kHz & \cellcolor{red} bande partagée statut secondaire & 2222~m & 2,1~kHz & \tabularnewline
\hline
1,810~MHz & 1,850~MHz & \cellcolor{green} bande exclusive & 160 m &40~kHz & \tabularnewline
\hline
3,500~MHz & 3,800~MHz & \cellcolor{yellow} bande partagée à égalité de droit & 80 m & 300~kHz & \tabularnewline
\hline
7,000~MHz & 7,200~MHz & \cellcolor{green} bande exclusive & 40 m & 200~kHz & $\uparrow \downarrow$\tabularnewline
\hline
10,100~MHz & 10,150~MHz & \cellcolor{red} bande partagée statut secondaire & 30 m & 50~kHz & \tabularnewline
\hline
14,000~MHz & 14,350~MHz & \cellcolor{green} bande exclusive & 20 m & 350~kHz & $\uparrow \downarrow$\tabularnewline
\hline
18,068~MHz & 18,168~MHz & \cellcolor{green} bande exclusive & 17 m & 100~kHz & $\uparrow \downarrow$\tabularnewline
\hline
21,000~MHz & 21,450~MHz & \cellcolor{green} bande exclusive & 15 m & 450~kHz & $\uparrow \downarrow$\tabularnewline
\hline
24,890~MHz & 24,990~MHz & \cellcolor{green} bande exclusive & 12 m & 100~kHz & $\uparrow \downarrow$\tabularnewline
\hline
28,000~MHz & 29,700~MHz & \cellcolor{green} bande exclusive & 10 m & 1,7~MHz & $\uparrow \downarrow$\tabularnewline
\hline