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Chapitre 5: Modulation et démodulation du signal Activité expérimentale
AE n˚7 : Radiocommunications aéronautiques
Travail à réaliser :
Concevoir et réaliser un émetteur et récepteur radio à destination d’un avion de tourisme pour les commu-
nications avec d’autres aéronefs et les stations au sol.
Vous réaliserez un compte-rendu de votre travail à rendre en fin de séance et comprenant notamment :
– les schémas des montages retenus avec les valeurs des composants et les éventuelles valeurs caractéris-
tiques
– les graphiques et résultats expérimentaux commentés
– l’analyse des résultats expérimentaux et la réponse au problème posé
Le compte-rendu ne pourra se réduire à une simple liste de réponses aux points de travail donnés dans
chacune des parties. Il s’agit d’éléments destinés à guider votre démarche.
1 Réalisation de l’émetteur radio
.Concevoir un montage un montage permettant de réaliser un émetteur radio pour l’utilisation précisée en
début d’énoncé.
APPEL n˚1 : présenter et justifier le montage expérimental retenu (A1).
.Mettre en œuvre le montage. On changera la fréquence porteuse de telle sorte que l’émetteur soit réalisable
en séance de TP : choisir fp≈7−8MHz.
.Visualiser dans les domaines temporel et spectral le signal modulé et vérifier qu’il correspond au résultat
attendu. En particulier on mesurera par la méthode votre choix : la fréquence de la porteuse, les fréquences
des pics latéraux, le facteur de modulation.
.Visualiser l’influence sur le spectre d’une variation de la fréquence du signal modulant, d’une variation
de l’amplitude du signal modulé.
APPEL n˚2 : A partir du spectre du signal modulé, réaliser une mesure de la fréquence du signal modulant à
transmettre en accompagnant cette mesure d’une incertitude (R1).
1PSI, lycée de l’Essouriau, 2014/2015

Chapitre 5: Modulation et démodulation du signal Activité expérimentale
2 Réalisation du récepteur radio
.Concevoir un montage permettant de réaliser un récepteur radio pour l’utilisation précisée en début
d’énoncé et sachant que vous ne disposez que de deux GBF pour les deux montrages d’émission et de
réception du signal. Choisir les valeurs des composants, on pourra utiliser un deuxième GBF.
.Mettre en œuvre le montage. On veillera également à ce que la masse des deux montages de réception
soient bien reliées.
.On pourra modéliser les antennes d’émission et de réception par des câbles bifilaires suffisamment longs
(voir annexe). Observer qualitativement la qualité de la transmission du signal en fonction de la fréquence
de l’onde porteuse.
.Visualiser dans les domaines temporel et spectral le signal à chaque étape du montage et vérifier qu’il
correspond au résultat attendu. En particulier on mesurera la fréquence du signal démodulé : est-elle
correcte ?
.Remplacer la résistance du filtre passe-bas par une résistance variable. Observer l’influence de la fré-
quence de coupure du filtre sur la qualité de la démodulation.
APPEL n˚3 : présenter au professeur le signal obtenu après démodulation (tension et spectre) (R2).
3 Etude de l’influence du déphasage
En pratique le signal de référence utilisé dans la démodulation synchrone ne peut être exactement le signal
porteur utilisé pour la modulation. Les deux signaux sont donc générés par deux générateurs de tension pré-
sentant a priori un déphasage ∆Φ, ce qui affecte la restitution du signal après démodulation. L’objectif de cette
partie est d’étudier la qualité de la restitution du signal démodulé en fonction du déphasage ∆Φ. Dans toute
cette partie la fréquence porteuse est fixe.
– Justifier que le montage de l’annexe 5 permet d’introduire un déphasage contrôlé ∆Φ entre le signal
porteur de la modulation et le signal de réfrence de la démodulation. Où le placer dans le montage ?
– Réaliser le montage
– Etude qualitative : faites varier ∆Φ et observer la variation du signal démodulé. Pour quelle valeur de
∆Φ le signal démodulé disparaît ?
– Tracer la courbe de cos ∆Φ en fonction de l’amplitude du signal démodulé. Commenter.
APPEL n˚4 : présenter au professeur la courbe obtenue (R3).
4 Emetteur-récepteur radio pour une communication entre avions de ligne
moyen-courrier (pour les plus rapides)
Modifier l’émetteur-récepteur précédent pour une utilisation à bord d’un avion de ligne moyen courrier. Selon
la montage retenu, on pourra diminuer la valeur de la fréquence porteuse pour que celui-ci soit réalisable en
salle de TP.
APPEL n˚5 : présenter au professeur le montage expérimental retenu (A1).
.Mettre en œuvre le montage d’émission du signal et analyser le spectre du signal modulé.
.Mettre en œuvre le montage de réception du signal et analyser le signal après démodulation : la trans-
mission du signal s’est-elle correctement effectuée ?
2PSI, lycée de l’Essouriau, 2014/2015

Chapitre 5: Modulation et démodulation du signal Activité expérimentale
Grille d’évaluation :
Compétence Capacité(s) associée(s) Eval. Coeff. Remarques
S’approprier - Définir les objectifs de l’approche expérimentale (SA) 1
Analyser - Choisir, concevoir et justifier un dispositif expérimental (A1)* 4
Réaliser - Utiliser une représentation graphique pour effectuer une
mesure (R1)*
1
- Mettre en œuvre un montage expérimental (R2)* 3
- tracer un graphe à partir de données (R3)* 2
Valider - Confronter un modèle aux résultats expérimentaux (V) 2
Communiquer - Présenter les étapes de son travail de manière synthétique,
organisée, cohérente et compréhensible (C1)
2
- S’appuyer sur des schémas, des graphes (C2) 1
Autonomie et
prise d’initiative
- Solliciter une aide de manière pertinente (AI)* 2
*capacité évaluée lors de la séance
Grille d’évaluation :
Compétence Capacité(s) associée(s) Eval. Coeff. Remarques
S’approprier - Définir les objectifs de l’approche expérimentale (SA) 1
Analyser - Choisir, concevoir et justifier un dispositif expérimental (A1)* 4
Réaliser - Utiliser une représentation graphique pour effectuer une
mesure (R1)*
1
- Mettre en œuvre un montage expérimental (R2)* 3
- tracer un graphe à partir de données (R3)* 2
Valider - Confronter un modèle aux résultats expérimentaux (V) 2
Communiquer - Présenter les étapes de son travail de manière synthétique,
organisée, cohérente et compréhensible (C1)
2
- S’appuyer sur des schémas, des graphes (C2) 1
Autonomie et
prise d’initiative
- Solliciter une aide de manière pertinente (AI)* 2
*capacité évaluée lors de la séance
3PSI, lycée de l’Essouriau, 2014/2015

Annexe 1 : Les radiocommunications aéronautiques
Émetteur-récepteur radio dans un avion de tourisme
Les radiocommunications aéronautiques sont dans des bandes de fréquences du spectre radioélectrique, réservée à
l'aéronautique par des traités internationaux. Elles sont utilisées pour les communications entre les pilotes et le
personnel des stations au sol. Elle permet de transmettre des informations importantes pour la sécurité de la
circulation aérienne et l'efficacité de la gestion du trafic aérien. Les fréquences utilisées sont réparties en quatre
bandes appelées « sous-bandes », chacune étant dédiée à une utilisation bien précise, comme indiqué dans le
tableau ci-dessous :
Sous-bande
Fréquences porteuses concernées
Utilisation
Hectométrique
2,850 MHz – 3,155 MHz
Communications régionales jusqu'à 600 km entre le personnel
des stations au sol et les pilotes des aéronefs au-dessus des
parties désertiques, des mers et des océans
Décamétrique
3,4 MHz – 23,350 MHz
Portée d’exploitation mondiale par les avions moyens courriers
et longs courriers
VHF
108 MHz - 137 MHz
Communications à courte ou moyenne distance
UHF
235 MHz - 399,95 MHz
Aéronautique militaire et pour le contrôle d'espace aérien
supérieur (UTA, Upper Traffic Area) au-dessus de 5 800 m.
Chaque bande est elle-même divisée en canaux de fréquences dont l’utilisation est réglementée. Par exemple dans
la bande décamétrique du service aéronautique est entre 3,4 MHz et 23,35 MHz en plusieurs sous bandes avec des
canaux de bande passante 3 kHz (émission de type J3E). Ces dernières sont utilisées pour une portée d’exploitation
mondiale par les avions moyens courriers et longs courriers.

La portée des ondes VHF étant quasi-optique, cette bande est utilisée pour des communications à courte ou
moyenne distance entre les aéronefs et les stations au sol et entre les aéronefs. Le tableau donné ci-dessous intègre
des spécificités propres à la France. La conférence européenne des administrations des postes et
télécommunications pour l'année 2015 va harmoniser cette sous-bande VHF en Europe.
Les stations aéronautiques travaillent en modulation d'amplitude type H3E, avec une porteuse et une bande latérale
supérieure (la bande latérale inférieure est supprimée arbitrairement), la bande passante étant de 2,7 kHz avec un
espacement entre les canaux de 8,33 kHz.