M3 · Ondes, fréquences et voies VHF

Voici le seul module un peu technique du programme, et il vaut la peine pour une raison simple : il explique pourquoi votre VHF porte à 25 milles et pas à 200, pourquoi l’antenne se met en tête de mât, et pourquoi appuyer sur H/L change quelque chose. Ce ne sont pas des curiosités : ce sont les paramètres que vous manipulerez le jour où vous chercherez à être entendu.

Rien ici ne demande de calcul. Le CRR ne comporte aucune formule à appliquer, et l’examen n’en pose pas. Ce qu’il interroge, ce sont des ordres de grandeur et des règles d’installation : la bande utilisée, le nombre de voies, la différence entre simplex et duplex, la portée réelle, la hauteur d’antenne, et l’état de la batterie qui alimente tout cela.

Objectifs de fin de module

À l’issue de ce module, je suis capable de :

Situer la VHF parmi les bandes de fréquences et donner sa longueur d’onde caractéristique.
Énoncer les bornes de la bande VHF marine et le nombre de voies disponibles.
Distinguer simplex, duplex et semi-duplex, et dire lequel s’applique aux échanges entre navires.
Expliquer la portée d’une VHF et les deux facteurs qui la déterminent.
Énoncer les conditions d’installation d’une antenne VHF.
Entretenir et contrôler la source d’énergie de la station.

Concepts clés

Concept	Définition courte
Fréquence	Nombre d’oscillations par seconde d’une onde, mesurée en hertz (Hz)
Longueur d’onde	Distance parcourue pendant une oscillation ; en VHF marine, environ 2 mètres
Célérité	Vitesse de propagation des ondes radioélectriques : 300 000 km/s
MF	Ondes hectométriques, 300 kHz à 3 MHz — hors programme du CRR
HF	Ondes décamétriques, 3 à 30 MHz — hors programme du CRR
VHF	Ondes métriques, 30 à 300 MHz : la bande du CRR
Bande VHF maritime	156 à 174 MHz, dont 156 à 162 MHz pour la « VHF marine » usuelle
Voie	Couple de fréquences normalisé, désigné par un numéro
Simplex	Une seule fréquence pour l’émission et la réception ; on parle en alternance
Duplex	Deux fréquences distinctes ; les deux stations émettent et reçoivent en même temps
Semi-duplex	Une extrémité en simplex, l’autre en duplex
Alternat	Touche PTT qui bascule le poste de la réception à l’émission
Antenne fouet	Antenne verticale accordée, placée le plus haut possible
Batterie d’accumulateurs	Source d’énergie du bord ; ultime générateur en cas d’avarie

Ce que l’examen en attend

Ce module relève de l’épreuve A, 6 questions sur 24. Il correspond aux sections du manuel ANFR intitulées « Fréquences et voies de la bande VHF marine » et « Sources d’énergie des stations de navire », et emprunte à la section « Antenne VHF » du chapitre sur la radiotéléphonie.
N’est pas interrogé : le tableau d’affectation des voies VHF relève de l’annexe 2 du manuel. On retient le nombre de voies et leur numérotation, jamais la liste. Elle est reprise en Référence pour l’usage à bord.
Aucun calcul n’est demandé. La relation entre fréquence et longueur d’onde est là pour comprendre pourquoi une antenne VHF mesure environ un mètre, pas pour être appliquée.
Confusion classique — simplex ou duplex ? Les voies navire-navire sont en simplex : une seule fréquence, on parle chacun son tour. Une station côtière peut travailler en duplex, et le navire reste alors en simplex : c’est le semi-duplex.
Confusion classique — la portée. Elle dépend de la hauteur d’antenne et de la puissance, pas de la seule puissance. Les puissances 25 W et 1 W et leur usage sont approfondis en M6.

Cours

1. Fréquence, longueur d’onde, vitesse

Toute émission radioélectrique se caractérise par trois grandeurs liées entre elles : sa fréquence, sa longueur d’onde, et sa vitesse de propagation, appelée célérité.

Les ondes radioélectriques se propagent dans l’atmosphère à 300 000 km/s — la vitesse de la lumière. La fréquence se mesure en hertz (Hz), et comme cette unité est minuscule à notre échelle on emploie ses multiples :

Unité	Équivaut à	En hertz
1 kHz (kilohertz)	1 000 Hz	1 000 Hz
1 MHz (mégahertz)	1 000 kHz	1 000 000 Hz
1 GHz (gigahertz)	1 000 MHz	1 000 000 000 Hz

La longueur d’onde est la distance parcourue par l’onde pendant une oscillation : on l’obtient en divisant la célérité par la fréquence.

2. Les bandes de fréquences

Le spectre radioélectrique est découpé en bandes, désignées par une abréviation et par la longueur d’onde correspondante.

Catégorie	Abréviation	Bande de fréquences	Longueurs d’onde
Ondes hectométriques	MF	300 kHz à 3 MHz	1 000 m à 100 m
Ondes décamétriques	HF	3 MHz à 30 MHz	100 m à 10 m
Ondes métriques	VHF	30 MHz à 300 MHz	10 m à 1 m
Ondes décimétriques	UHF	300 MHz à 3 GHz	1 m à 0,1 m
Ondes centimétriques	SHF	3 GHz à 30 GHz	0,1 m à 0,01 m

La bande SHF mérite une mention : c’est celle des radars, et donc celle du répondeur SART, qui travaille entre 9,2 et 9,5 GHz (M13).

3. La bande VHF marine et ses 57 voies

La bande de fréquences VHF réservée au service maritime s’étend de 156 à 174 MHz. Mais la plupart des équipements fonctionnent dans la bande dite « VHF marine », de 156 à 162 MHz — précisément de 156,025 MHz à 162,025 MHz.

57 voies y sont utilisées, numérotées de 01 à 28 et de 60 à 88.

Une voie n’est pas une fréquence unique : c’est un couple de fréquences normalisé, désigné par un numéro pour qu’on n’ait pas à manipuler des mégahertz. Selon la voie, les deux fréquences du couple sont identiques ou différentes — c’est tout l’objet de la section suivante.

Trois voies reviendront sans cesse dans ce programme : la 16 pour l’appel et la détresse en phonie, la 70 pour l’ASN, et la 9 pour les ports de plaisance français (M2).

4. Simplex, duplex, semi-duplex

Comptez les flèches, c'est toute la différence. En haut, une seule fréquence et deux sens : chacun parle à son tour, il faut alterner — c'est la voie 6 à 156,300 MHz. En bas, deux flèches simultanées et deux fréquences sur une même voie : personne n'attend son tour, comme au téléphone. Le poste bascule tout seul dès que vous sélectionnez la voie. Schéma produit pour ce programme · CC BY-SA 4.0

Mode	Fréquences	Fonctionnement	Exemple
Simplex	Une seule, à l’émission comme à la réception	On communique en alternance	Voie 6 : 156,3 MHz dans les deux sens
Duplex	Deux fréquences distinctes	Les deux stations émettent et reçoivent en même temps, comme au téléphone	Voie 79 : émission 156,975 MHz, réception 161,575 MHz
Semi-duplex	Deux fréquences	Une extrémité en simplex, l’autre en duplex	Station côtière en duplex, navire en simplex

Les voies navire-navire sont en simplex : c’est pour cela qu’il faut parler chacun son tour et terminer ses phrases par à vous.

Le semi-duplex existe pour une raison matérielle simple : un navire de plaisance, avec une seule antenne, ne peut pas émettre et recevoir en même temps. C’est donc la station côtière qui travaille en duplex, et le navire qui reste en alternat.

5. Propagation et portée

Les ondes métriques se propagent en ligne droite. Elles ne suivent pas la courbure de la Terre et ne rebondissent pas sur l’ionosphère comme les ondes décamétriques. La conséquence est directe : la portée d’une VHF est une portée optique, limitée par l’horizon radio.

D’où les deux facteurs qui la déterminent :

la hauteur de l’antenne — c’est le facteur principal ;
la puissance utilisée.

En puissance normale, la portée peut varier de 20 à 30 milles, voire au-delà. Avec une portative limitée à 6 W et tenue à hauteur d’homme, elle tombe à une dizaine de milles.

Cet horizon radio est aussi ce qui définit la zone A1 du SMDSM — la zone de couverture d’une station côtière VHF avec ASN, soit 20 à 30 milles en métropole. C’est l’objet de M4, et c’est la seule zone que le CRR couvre réellement.

6. L’antenne

L’antenne VHF marine est de type fouet vertical. Elle remplit deux rôles symétriques :

En émission, transformer un maximum d’énergie électrique haute fréquence en énergie électromagnétique de même fréquence.
En réception, capter un maximum d’énergie électromagnétique haute fréquence et la transformer en énergie électrique de même fréquence, disponible pour le récepteur.

Pour remplir ce rôle, elle doit être :

dédiée à son équipement ;
conçue pour une utilisation maritime ;
accordée à la bande de fréquences de travail de l’émetteur-récepteur ;
placée, en théorie, à deux longueurs d’onde au moins — soit environ 4 mètres en VHF — de tout objet métallique important ;
placée le plus haut possible, bien dégagée, sans obstacle à proximité. Sur un voilier : en tête de mât.

7. Les sources d’énergie de la station

À bord des navires de plaisance, l’énergie provient de batteries d’accumulateurs, qui stockent l’énergie électrique lors de la charge et la restituent au fur et à mesure des besoins lors de la décharge.

Le manuel énonce une phrase qu’il faut prendre au sérieux : la batterie est l’ultime générateur de courant en cas d’avarie des autres moyens d’énergie. Autrement dit, le jour où le moteur ne tourne plus, c’est elle qui décide si vous pouvez encore appeler.

Les batteries au plomb, les plus utilisées à bord, ont l’inconvénient de se décharger lorsqu’elles ne sont pas sollicitées. D’où les conseils d’entretien du manuel :

Geste	Pourquoi
Recharger régulièrement	Augmente la durée de vie et compense l’autodécharge
Contrôler la tension aux bornes, batterie au repos	Détecte une perte de capacité avant la panne
Nettoyer les cosses et les enduire de graisse neutre (vaseline)	Évite l’oxydation, qui fait chuter la tension disponible
Local ventilé, propre et sec	Les batteries au plomb dégagent des gaz
Bac étanche et inaltérable	Contient l’électrolyte en cas de fuite ou de gîte

Vidéos sélectionnées

Source	Sujet couvert	Durée
En bateau, utiliser les bons canaux VHF pour le bon usage ! · Radio Océans, août 2023 ⚠︎	À quoi servent les voies autres que la 16, et laquelle choisir pour quel usage.	3 min 39
Comment utiliser sa VHF marine quand on débute? Fixe ou portable, les canaux à connaitre · Practical Boating, novembre 2021 ⚠︎	Fixe ou portative, les voies à connaître, et comment choisir son poste.	12 min 16

Mise en situation — à bord

Livrable attendu : un dossier dossier-radio/M3/ contenant :

antenne.md — l’état des lieux de l’installation : type d’antenne, position exacte, hauteur au-dessus de la flottaison, distance aux objets métalliques importants — pataras, feux de mât, radar. Confronter à la règle des deux longueurs d’onde et conclure si l’installation est conforme, non conforme, ou indéterminée. Noter l’état du câble et du connecteur, points de panne les plus fréquents. Conclure sur la présence, ou l’absence, d’une antenne de secours.
portee-estimee.md — pour le bateau, estimer la portée en puissance normale depuis l’antenne de tête de mât, et la portée de la portative tenue dans le cockpit. Confronter ces estimations à un contact réel déjà observé — un port, un autre bateau — et noter l’écart. L’objectif n’est pas la précision : c’est de savoir à quelle distance on cesse d’être entendu.
energie.md — la fiche de la batterie de servitude : type, capacité, âge, tension relevée au repos, date du dernier contrôle des cosses. Noter ce que consomme la VHF en émission à 25 W et à 1 W, d’après la documentation du poste. Conclure par une règle d’usage écrite pour l’équipage : à partir de quel niveau de batterie on passe en 1 W et on réserve la VHF fixe à l’essentiel.

Entraînement — micro en main

Situer la VHF dans le spectre, sans note. Récitez les cinq bandes — MF, HF, VHF, UHF, SHF — avec leurs bornes et leurs longueurs d’onde. Puis répondez à la question inverse : « 9,4 GHz, quelle bande ? » — c’est celle du radar et du SART (M13).
Reconnaître un mode. Un équipier donne une voie et son usage, vous dites simplex ou duplex, et pourquoi. Voie 6 entre deux voiliers ; voie 16 ; une voie de station côtière. Terminez par la question qui compte : « pourquoi un voilier ne peut-il pas travailler en duplex ? »
Mesurer sa propre portée. À la prochaine sortie, notez la distance à laquelle un port ou un CROSS cesse de vous répondre clairement, en puissance normale puis en puissance réduite. Reportez-la dans portee-estimee.md. Une portée mesurée vaut mieux qu’une portée théorique.
Inspecter l’antenne et son câble. Au mouillage, contrôlez visuellement le fouet, sa fixation, le cheminement du câble et l’état du connecteur. Un connecteur corrodé fait chuter la portée bien avant de couper la communication — c’est une panne progressive et silencieuse.
Contrôler la batterie. Relevez la tension au repos, nettoyez et graissez les cosses, vérifiez la ventilation et l’étanchéité du bac. Puis chargez la portative à fond et notez la date : c’est la radio qui vous restera si tout le reste s’éteint.

Quiz de validation

Seuil : 80 %.

Fiche de synthèse

FORMATION CRR — M3 — Carte de cockpit
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ONDES — LES ORDRES DE GRANDEUR
  Vitesse de propagation : 300 000 km/s
  1 kHz = 10^3 Hz   1 MHz = 10^6 Hz   1 GHz = 10^9 Hz

  MF   hectométriques  300 kHz – 3 MHz     1000 – 100 m
  HF   décamétriques   3 – 30 MHz           100 – 10 m
  VHF  MÉTRIQUES       30 – 300 MHz          10 – 1 m   ← le CRR
  UHF  décimétriques   300 MHz – 3 GHz        1 – 0,1 m
  SHF  centimétriques  3 – 30 GHz           0,1 – 0,01 m  (radar, SART)

  MF / HF / Inmarsat : HORS PROGRAMME.

BANDE VHF MARINE
  Service maritime : 156 – 174 MHz
  « VHF marine » usuelle : 156 – 162 MHz
                           (156,025 → 162,025 MHz)
  57 VOIES : 01 à 28  ET  60 à 88
  (pas de voies 29 à 59 — tableau complet = annexe 2, hors examen)

MODES
  SIMPLEX      1 fréquence, on parle CHACUN SON TOUR
               → toutes les voies navire-navire
               ex. voie 6 = 156,3 MHz dans les deux sens
  DUPLEX       2 fréquences, simultané, comme au téléphone
               ex. voie 79 : Tx 156,975 / Rx 161,575 MHz
  SEMI-DUPLEX  côtière en duplex, NAVIRE EN SIMPLEX
               (une seule antenne à bord)

PORTÉE — PROPAGATION EN LIGNE DROITE
  Dépend de : 1. LA HAUTEUR D'ANTENNE   2. la puissance
  25 W, antenne en tête de mât → 20 à 30 milles, voire +
  Portative 6 W à hauteur d'homme → ~10 milles
  Monter l'antenne fait plus que monter la puissance.

ANTENNE — FOUET VERTICAL
  dédiée à son équipement · conçue pour la mer
  ACCORDÉE à la bande de travail
  à >= 2 LONGUEURS D'ONDE (≈ 4 m) de tout métal important
  LE PLUS HAUT POSSIBLE, dégagée → VOILIER : TÊTE DE MÂT
  Prévoir une ANTENNE DE SECOURS.

ÉNERGIE — BATTERIES D'ACCUMULATEURS
  « ultime générateur de courant en cas d'avarie »
  Plomb → SE DÉCHARGE MÊME AU REPOS
  Recharger régulièrement · contrôler la tension au repos
  Cosses propres + graisse neutre (vaseline)
  Local VENTILÉ, propre et sec · bac ÉTANCHE et inaltérable
  Portative chargée : autonomie ~8 h → la dernière radio debout

À conserver avec la carte M6, qui reprend l’antenne et la puissance du côté des commandes, et M4, où la portée de 20 à 30 milles devient la définition de la zone A1.