Comment transmettre sa voix à des milliers de kilomètres avec une puissance relativement modeste ? Pourquoi les radioamateurs utilisent-ils la BLU plutôt que l’AM traditionnelle ? Et comment un transceiver parvient-il à transmettre une conversation après avoir supprimé la porteuse et une bande latérale ? Découvrons ensemble les principes, les circuits électroniques et les réglages de ce mode de communication incontournable.
1. Pourquoi la BLU reste-t-elle incontournable ?
Depuis plusieurs décennies, la BLU (Bande Latérale Unique), appelée SSB (Single Sideband) en anglais, occupe une place essentielle dans les communications radioamateurs.
Sur les bandes décamétriques, elle permet d’établir des contacts à plusieurs milliers de kilomètres avec un équipement relativement simple : un transceiver de 100 watts, une antenne filaire et, bien entendu, des conditions de propagation favorables.
Mais la BLU ne se limite pas aux communications HF. Elle est également utilisée en VHF, en UHF et sur les satellites radioamateurs, notamment sur le transpondeur bande étroite de QO-100.
Son succès repose sur deux caractéristiques essentielles : une utilisation efficace de la puissance d’émission et une occupation réduite du spectre radioélectrique.
Contrairement à la modulation d’amplitude classique, la BLU ne transmet que les composantes du signal nécessaires à la restitution de la voix.
Pour comprendre cette particularité, il faut revenir quelques instants au fonctionnement de l’AM.
2. De l’AM à la BLU : comprendre le principe
La modulation d’amplitude traditionnelle
Dans une émission AM classique, un signal haute fréquence, appelé porteuse, voit son amplitude varier au rythme du signal audio provenant du microphone.
Cette modulation produit trois composantes principales dans le spectre radioélectrique :
- La porteuse, située à la fréquence centrale.
- La bande latérale supérieure, appelée USB.
- La bande latérale inférieure, appelée LSB.
Les deux bandes latérales contiennent la même information audio, mais leurs composantes fréquentielles sont disposées symétriquement autour de la porteuse.
Prenons un exemple.
Si nous transmettons une tonalité audio de 1 000 Hz en modulant une porteuse de 7,100 MHz, nous obtenons trois composantes :
| Composante | Fréquence |
|---|---|
| Bande latérale inférieure | 7,099 MHz |
| Porteuse | 7,100 MHz |
| Bande latérale supérieure | 7,101 MHz |
Dans cet exemple, les deux bandes latérales transportent une information équivalente. Il n’est donc pas indispensable de les transmettre simultanément.
Pourquoi supprimer la porteuse ?
Dans une émission AM traditionnelle, une part importante de la puissance est consacrée à la porteuse.
Prenons une émission AM de 100 watts, modulée à 100 % par une tonalité sinusoïdale.
La répartition théorique de puissance est la suivante :
| Composante | Puissance |
|---|---|
| Porteuse | 66,7 W |
| Bande latérale supérieure | 16,7 W |
| Bande latérale inférieure | 16,7 W |
| Puissance totale | 100 W |
La porteuse consomme donc les deux tiers de la puissance totale dans cet exemple, alors qu’elle ne transporte pas elle-même les variations audio.
En supprimant la porteuse et l’une des bandes latérales, nous conservons l’information nécessaire à la restitution du message tout en éliminant les composantes redondantes.
C’est précisément le principe de la BLU.
Il faut cependant éviter une interprétation trop rapide de ces chiffres : ils correspondent à une modulation sinusoïdale particulière. La comparaison entre la puissance d’une émission AM et celle d’une émission BLU dépend également de la puissance de crête et des caractéristiques du signal vocal.
Les avantages de la BLU
La suppression de la porteuse et d’une bande latérale apporte plusieurs avantages.
Une meilleure utilisation de la puissance : l’énergie émise est concentrée dans la bande latérale qui transporte l’information utile.
Une largeur de bande réduite : une émission BLU occupe approximativement la moitié de la largeur de bande d’une émission AM classique utilisant la même bande audio.
Une meilleure exploitation des bandes radioamateurs : davantage de communications peuvent coexister dans un espace spectral donné, à condition de respecter les espacements nécessaires.
Une meilleure efficacité pour les communications longue distance : à puissance de crête comparable, la BLU offre des avantages appréciables pour les liaisons vocales, particulièrement lorsque les signaux reçus sont faibles.
C’est pourquoi la BLU s’est progressivement imposée comme l’un des principaux modes de communication vocale sur les bandes HF.
Comparaison des spectres AM, USB et LSB.
3. USB, LSB et largeur de bande : que faut-il comprendre ?
Deux bandes latérales pour une même information
En BLU, l’opérateur peut utiliser l’une des deux bandes latérales.
USB (Upper Sideband) désigne la bande latérale supérieure. Les composantes du signal modulé se trouvent au-dessus de la fréquence de référence.
LSB (Lower Sideband) désigne la bande latérale inférieure. Les composantes se trouvent en dessous de cette fréquence.
Prenons une émission BLU dont la fréquence de référence est 14,200 MHz.
Si le microphone produit une tonalité de 1 000 Hz :
- En USB, la composante RF apparaît à 14,201 MHz.
- En LSB, elle apparaît à 14,199 MHz.
La voix transmise est identique dans les deux cas. Seule la position spectrale change.
Pourquoi utilise-t-on parfois l’USB et parfois la LSB ?
Les radioamateurs ont adopté des conventions pour faciliter les communications.
| Bande radioamateur | Bande latérale habituelle |
|---|---|
| 160 mètres | LSB |
| 80 mètres | LSB |
| 40 mètres | LSB |
| 20 mètres | USB |
| 17 mètres | USB |
| 15 mètres | USB |
| 12 mètres | USB |
| 10 mètres | USB |
| 6 mètres | USB |
| 2 mètres | USB |
| 70 centimètres | USB |
Sur la bande des 60 mètres, lorsque la phonie est autorisée, l’USB est généralement utilisée.
Ces conventions ne résultent pas d’une obligation technique : une émission USB et une émission LSB présentent des performances équivalentes dans des conditions identiques.
Elles permettent simplement aux opérateurs d’utiliser le même mode de réception et d’éviter les confusions.
Il convient naturellement de respecter les plans de bande et les conditions réglementaires applicables.
Quelle largeur de bande occupe une émission BLU ?
La voix humaine contient des fréquences allant de quelques dizaines de hertz à plusieurs milliers de hertz.
Pour transmettre une conversation intelligible, il n’est cependant pas nécessaire de reproduire toute cette plage.
En radiocommunication, on privilégie généralement une bande audio comprise approximativement entre 300 et 2 700 Hz.
Une émission BLU vocale occupe ainsi couramment une largeur de bande de l’ordre de 2,4 à 2,7 kHz.
Comparons les deux modulations avec une bande audio allant jusqu’à 3 kHz :
| Modulation | Largeur de bande approximative |
|---|---|
| AM classique | 6 kHz |
| BLU | 3 kHz |
En pratique, les filtres utilisés par les transceivers permettent de limiter davantage la largeur du signal.
Cette économie de spectre est particulièrement importante sur les bandes HF, où de nombreuses stations peuvent être actives simultanément.
Attention toutefois : deux stations BLU séparées de 2,7 kHz ne sont pas nécessairement exemptes d’interférences. Les caractéristiques des filtres, la puissance des signaux et les conditions de réception interviennent également.
Occupation spectrale d’une émission BLU et influence de la largeur de bande.
4. Comment un transceiver produit-il un signal BLU ?
Derrière la simplicité apparente d’un contact BLU se cache un ensemble de fonctions électroniques.
Pour comprendre leur rôle, suivons le signal depuis le microphone jusqu’à l’antenne.
Première étape : transformer la voix en signal électrique
Le microphone transforme les vibrations acoustiques de la voix en un signal électrique basse fréquence.
Ce signal est ensuite amplifié et filtré afin de conserver les fréquences utiles à la communication.
Selon le transceiver, différents traitements peuvent être appliqués : égalisation, compression et limitation de bande passante.
Deuxième étape : produire une modulation à porteuse supprimée
Dans un émetteur BLU traditionnel, le signal audio est appliqué à un modulateur équilibré.
Ce circuit combine le signal audio avec une oscillation haute fréquence tout en supprimant, idéalement, la composante correspondant à la porteuse.
À sa sortie, nous obtenons un signal appelé DSB-SC (Double Sideband Suppressed Carrier), c’est-à-dire une modulation à double bande latérale et porteuse supprimée.
Les deux bandes latérales sont encore présentes.
Troisième étape : sélectionner une seule bande latérale
Un filtre approprié, souvent un filtre à quartz dans les architectures traditionnelles, permet de conserver l’une des deux bandes latérales et d’atténuer fortement l’autre.
Nous obtenons alors un véritable signal BLU.
Une autre technique, appelée méthode par déphasage, utilise des signaux décalés de 90 degrés pour favoriser une bande latérale et annuler l’autre.
Ces méthodes ont longtemps constitué la base des émetteurs BLU analogiques.
Quatrième étape : convertir et amplifier le signal
Le signal BLU est ensuite transposé vers la fréquence d’émission souhaitée à l’aide d’un ou plusieurs mélangeurs et oscillateurs locaux.
Il traverse différents étages d’amplification avant d’atteindre l’amplificateur final de puissance.
Ce dernier doit fonctionner de manière suffisamment linéaire.
Contrairement à certains modes à enveloppe constante, la BLU nécessite une amplification qui respecte les variations d’amplitude du signal.
Une amplification excessive ou non linéaire entraîne des déformations et peut provoquer l’apparition de produits d’intermodulation, responsables d’émissions indésirables sur les fréquences voisines.
Et dans les transceivers SDR ?
Dans un transceiver moderne utilisant le traitement numérique du signal, une grande partie de ces opérations peut être effectuée par calcul.
Le signal audio est numérisé, filtré et traité par un processeur DSP ou un système équivalent.
La génération des composantes I et Q permet notamment de produire la modulation souhaitée.
Après conversion numérique-analogique et traitement RF, le signal est amplifié avant d’être envoyé vers l’antenne.
Le principe radioélectrique reste identique : transmettre une seule bande latérale tout en supprimant la porteuse.
Schéma fonctionnel simplifié de la génération BLU dans un transceiver analogique et un transceiver SDR.
5. Comment le récepteur reconstitue-t-il la voix ?
Voici probablement l’une des questions les plus intéressantes concernant la BLU.
Puisque la porteuse a été supprimée à l’émission, comment le récepteur peut-il retrouver le signal audio ?
La réponse repose sur un dispositif appelé détecteur de produit.
Le rôle du BFO
Dans un récepteur BLU traditionnel, un oscillateur appelé BFO (Beat Frequency Oscillator) permet de réintroduire localement une fréquence de référence correspondant à la porteuse supprimée.
Le signal BLU reçu est mélangé avec cette oscillation.
Cette opération permet de retrouver les fréquences audio d’origine.
Par exemple, si une composante USB est reçue à 14,201 MHz et que le récepteur utilise une référence de 14,200 MHz, la différence entre ces fréquences est de 1 000 Hz.
Nous retrouvons donc la tonalité audio initiale.
Dans les récepteurs SDR, cette opération peut être réalisée numériquement.
Pourquoi faut-il accorder précisément une station BLU ?
En AM traditionnelle, la porteuse transmise fournit une référence de fréquence au récepteur.
En BLU, cette référence doit être recréée localement.
Si le récepteur est décalé de quelques dizaines de hertz, les fréquences audio restituées sont également décalées.
Un écart important provoque une déformation caractéristique de la voix.
C’est ce phénomène qui donne parfois l’impression d’entendre une voix de dessin animé lorsqu’une station BLU est mal accordée.
Les fonctions d’accord fin, de RIT et les réglages DSP permettent de corriger ces décalages.
À retenir : une réception BLU de qualité nécessite non seulement un signal suffisamment puissant, mais également un accord précis et un filtrage adapté.
6. Les réglages essentiels pour bien émettre en BLU
Une émission BLU de qualité ne dépend pas uniquement de la puissance disponible. Les réglages du transceiver jouent un rôle déterminant dans l’intelligibilité du signal et dans le respect des stations voisines.
Le gain microphone : MIC GAIN
Le réglage MIC GAIN détermine le niveau du signal audio appliqué aux circuits de modulation.
Un gain insuffisant produit une modulation faible. À l’inverse, un gain excessif peut provoquer une saturation et une déformation de la voix.
Le bon réglage consiste à obtenir un niveau audio suffisant sans dépasser les limites prévues par le constructeur.
L’ALC : Automatic Level Control
L’ALC est un dispositif de contrôle automatique du niveau d’émission.
Il contribue notamment à éviter que les étages d’amplification soient commandés au-delà de leurs conditions normales de fonctionnement.
Sur de nombreux transceivers, un indicateur permet de visualiser son action.
Il faut cependant éviter une règle trop simpliste : le comportement de l’ALC varie selon les appareils. Certains constructeurs recommandent une indication dans une zone déterminée, tandis que d’autres préconisent des réglages différents.
La documentation du transceiver reste donc la référence.
Le compresseur de modulation
La voix humaine présente une dynamique importante : certaines syllabes sont prononcées plus fortement que d’autres.
Le compresseur réduit cette différence de niveau et peut augmenter la puissance moyenne du signal vocal sans augmenter sa puissance de crête.
Il peut ainsi améliorer l’intelligibilité d’une communication difficile.
Mais une compression excessive provoque une modulation fatigante, parfois déformée, et peut accentuer les bruits ambiants.
Le compresseur doit donc être utilisé avec modération.
L’égalisation audio
De nombreux transceivers modernes disposent d’un égaliseur permettant d’ajuster les graves, les médiums et les aigus.
En communication BLU, il n’est pas nécessaire de rechercher une reproduction haute fidélité.
L’objectif est avant tout de favoriser les fréquences qui contribuent à la compréhension des paroles.
Une réduction modérée des graves et une mise en valeur des médiums peuvent améliorer l’intelligibilité, selon la voix de l’opérateur et les caractéristiques du microphone.
La puissance d’émission
La puissance doit être adaptée aux conditions de propagation et aux besoins de la communication.
Il n’est pas toujours nécessaire d’utiliser les 100 watts disponibles.
Lorsque les conditions sont favorables, quelques watts peuvent suffire pour établir un contact à longue distance.
Rappelons également que la puissance indiquée pour un émetteur BLU correspond généralement à une puissance de crête d’enveloppe, appelée PEP (Peak Envelope Power).
La puissance moyenne d’une émission vocale BLU est normalement inférieure à cette valeur et varie avec la parole et les traitements audio.
Les six points à vérifier avant d’émettre
| Réglage | Vérification |
|---|---|
| USB/LSB | Choisir la bande latérale habituelle |
| MIC GAIN | Obtenir une modulation suffisante sans saturation |
| ALC | Respecter les recommandations du constructeur |
| COMP | Éviter une compression excessive |
| TX BW | Sélectionner une largeur de bande adaptée |
| RF POWER | Adapter la puissance aux conditions du QSO |
Une vérification de la modulation avec un récepteur de contrôle, un SDR ou un correspondant expérimenté peut également être très utile.
Les principaux réglages d’un transceiver BLU : gain microphone, ALC, compression, filtrage et puissance.
7. Comment améliorer la réception d’un signal BLU ?
Recevoir correctement une émission BLU ne consiste pas uniquement à tourner le bouton de fréquence.
Les transceivers modernes disposent de nombreuses fonctions permettant d’améliorer la qualité de réception.
L’accord précis
La première étape consiste à accorder correctement la station.
Une erreur de quelques dizaines de hertz peut modifier la tonalité de la voix, tandis qu’un décalage plus important peut rendre la conversation difficile à comprendre.
La fonction RIT (Receiver Incremental Tuning) permet d’ajuster légèrement la fréquence de réception sans modifier celle de l’émission.
Elle est particulièrement utile lorsque le correspondant présente un petit décalage de fréquence.
Le filtrage de réception
La plupart des transceivers permettent de sélectionner différentes largeurs de filtre.
Une largeur de 2,4 à 2,7 kHz offre généralement un bon compromis pour la réception de la voix.
Lorsque des stations voisines provoquent des interférences, il peut être utile de réduire cette largeur.
Cependant, un filtre trop étroit supprime certaines composantes utiles à l’intelligibilité.
Il faut donc rechercher le meilleur compromis.
Le contrôle automatique de gain : AGC
L’AGC (Automatic Gain Control) ajuste automatiquement le gain du récepteur en fonction du niveau des signaux reçus.
Il permet de limiter les variations importantes du niveau sonore.
Selon les conditions de réception, les réglages rapides, moyens ou lents peuvent produire des résultats différents.
La réduction numérique du bruit
La fonction NR (Noise Reduction) utilise généralement un traitement numérique pour atténuer certaines composantes du bruit.
Elle peut améliorer le confort d’écoute, notamment lorsque le signal reçu est faible.
Une réduction excessive peut cependant déformer la voix et produire des artefacts audio.
Le Noise Blanker et le Notch Filter
Le Noise Blanker (NB) est destiné principalement à réduire certains parasites impulsionnels, par exemple ceux provenant de systèmes d’allumage ou d’équipements électriques.
Le Notch Filter, quant à lui, permet d’atténuer une interférence étroite, notamment une porteuse ou une tonalité gênante.
Ces deux fonctions répondent donc à des problèmes différents.
Conseil pratique : avant d’activer simultanément tous les traitements DSP, commencez par régler correctement la fréquence et la largeur du filtre. Ajoutez ensuite uniquement les traitements nécessaires.
8. La BLU en HF, VHF, UHF et sur les satellites
Sur les bandes HF
C’est naturellement sur les bandes décamétriques que la BLU est la plus connue.
Elle est utilisée pour les contacts locaux ou régionaux, les communications intercontinentales, les concours et les activités DX.
Grâce à la propagation ionosphérique, un signal peut être réfléchi ou, plus précisément, réfracté par les régions ionisées de la haute atmosphère et revenir vers la Terre à grande distance.
La BLU permet alors d’exploiter efficacement les puissances disponibles.
En VHF et UHF
La BLU est également utilisée pour les communications à longue distance sur les bandes VHF et UHF.
Elle présente un intérêt particulier pour les signaux faibles, notamment lors des ouvertures de propagation troposphérique.
Sur 144 MHz, par exemple, la fréquence de 144,300 MHz constitue un centre d’activité SSB bien connu en Région 1.
Les radioamateurs utilisent généralement des antennes directives et une polarisation horizontale pour ce type de trafic.
Les communications BLU en VHF et UHF occupent également une place importante dans les concours radioamateurs.
Sur les satellites radioamateurs
Certains satellites disposent de transpondeurs linéaires permettant de retransmettre des signaux BLU ou CW.
Le satellite géostationnaire QO-100, embarqué sur Es’hail-2, en constitue un exemple particulièrement intéressant.
Son transpondeur bande étroite permet aux radioamateurs de réaliser des contacts sur une vaste zone de couverture.
La BLU est ainsi utilisée aussi bien pour les communications terrestres que pour certaines liaisons spatiales.
Les plans de bande HF et VHF/UHF de l’IARU Région 1 précisent les usages recommandés pour ces différentes activités. IARU Region 1
9. Les erreurs les plus courantes en BLU
Même avec un transceiver moderne, certaines erreurs peuvent dégrader considérablement une communication.
| Problème rencontré | Cause possible | Solution |
|---|---|---|
| Voix incompréhensible | Mauvais choix USB/LSB | Vérifier la bande latérale |
| Voix trop grave ou trop aiguë | Accord imprécis | Ajuster la fréquence |
| Modulation faible | Gain microphone insuffisant | Vérifier le MIC GAIN |
| Voix déformée | Saturation audio | Réduire le gain microphone |
| Signal trop large | Surmodulation ou non-linéarité | Vérifier les traitements et l’amplification |
| Réception difficile | Filtre trop large | Réduire progressivement la bande passante |
| Voix artificielle | Réduction de bruit excessive | Diminuer le traitement DSP |
| Interférences voisines | Stations proches en fréquence | Adapter le filtrage ou changer de fréquence |
Un point mérite une attention particulière : la qualité d’une émission BLU ne peut pas être évaluée uniquement à partir de la puissance affichée par le transceiver.
Un signal puissant, mais déformé, peut devenir difficile à comprendre et provoquer des perturbations sur les fréquences voisines.
À l’inverse, une émission correctement réglée peut rester parfaitement intelligible avec une puissance relativement modeste.
10. Réaliser son premier QSO en BLU
Après avoir découvert les principes de la BLU, passons à la pratique.
Imaginons qu’un opérateur du radio-club F5KEE souhaite établir un contact sur la bande des 20 mètres.
Première étape : préparer le transceiver
L’opérateur sélectionne une fréquence située dans la partie de la bande réservée ou recommandée pour les communications vocales.
Pour notre exemple, nous choisirons 14,250 MHz en USB, à condition que cette fréquence soit libre.
Il vérifie ensuite les principaux réglages du transceiver :
- Mode USB.
- Puissance d’émission adaptée.
- Gain microphone correctement réglé.
- Compression modérée ou désactivée.
- Antenne correctement adaptée.
Deuxième étape : écouter avant d’émettre
Avant tout appel, il est indispensable de vérifier que la fréquence n’est pas déjà utilisée.
L’opérateur écoute pendant quelques instants, puis peut demander :
« Is this frequency in use? »
Si aucune station ne répond et que la fréquence semble libre, il peut lancer son appel.
Troisième étape : lancer un CQ
L’opérateur de F5KEE transmet :
« CQ CQ CQ, this is Foxtrot Five Kilo Echo Echo, F5KEE, calling CQ and standing by. »
Une station italienne, par exemple IZ1ABC (indicatif fictif), lui répond.
Quatrième étape : échanger les informations
Après avoir confirmé les indicatifs, les deux opérateurs échangent leurs reports.
Un report de 59 signifie que le signal est parfaitement lisible (5) et très fort (9) sur l’échelle conventionnelle RST, dont les deux premiers chiffres sont utilisés en phonie.
Les correspondants peuvent ensuite échanger leurs prénoms, leurs localisations et quelques informations sur leurs installations.
La conversation peut durer quelques secondes ou plusieurs dizaines de minutes selon les circonstances.
Cinquième étape : terminer le QSO
Après les salutations habituelles, les opérateurs terminent leur contact.
L’opérateur de F5KEE peut alors enregistrer le QSO dans son carnet de trafic.
La BLU permet ainsi de réaliser des communications vocales directes avec des correspondants situés parfois à plusieurs milliers de kilomètres.
Et contrairement aux modes numériques automatisés, elle conserve toute la spontanéité d’une véritable conversation.
Conclusion — La BLU, une technique toujours d’actualité
La bande latérale unique représente une évolution majeure de la radiocommunication.
En supprimant la porteuse et l’une des deux bandes latérales de l’AM traditionnelle, elle permet de transmettre efficacement la voix tout en limitant la puissance consacrée aux composantes inutiles et l’occupation du spectre.
Derrière ce principe relativement simple se cachent plusieurs techniques électroniques : modulateur équilibré, filtrage, conversion de fréquence, amplification linéaire et détection de produit.
Les transceivers SDR modernes ont profondément transformé la manière de réaliser ces fonctions, mais les principes fondamentaux restent les mêmes.
Pour le radioamateur, maîtriser la BLU signifie avant tout comprendre son fonctionnement, savoir régler correctement son matériel et apprendre à exploiter les possibilités de la propagation.
Que ce soit pour un premier contact sur 40 mètres, un DX sur 20 mètres, une liaison VHF ou un QSO via QO-100, la BLU reste l’un des moyens les plus intéressants de communiquer par radio.
Et c’est peut-être là que réside son principal attrait : permettre à deux personnes, parfois séparées par des milliers de kilomètres, de converser directement grâce aux ondes radio.
Liens utiles — Pour aller plus loin
Voici quelques ressources techniques et documentaires permettant d’approfondir les sujets abordés.
1. IARU Région 1 — Plans de bandes radioamateurs
https://www.iaru-r1.org/on-the-air/band-plans/
Les plans de bande constituent une référence pour connaître les fréquences et les modes d’émission recommandés en Région 1, qui comprend notamment la France.
2. IARU Région 1 — Plans de bandes VHF, UHF et SHF
Informations concernant les usages recommandés des différentes bandes, notamment pour le trafic BLU et les communications à signaux faibles.
3. ARRL — American Radio Relay League
L’association américaine propose de nombreuses ressources consacrées aux techniques radioamateurs, à la modulation et à l’exploitation des transceivers.
4. RSGB — Radio Society of Great Britain
Documentation technique et ressources pédagogiques consacrées aux communications radioamateurs.
5. AMSAT-DL — Communications par satellites radioamateurs
Informations techniques sur les satellites radioamateurs, notamment QO-100 et ses transpondeurs.
6. F5KEE — Radio-Club
Retrouvez les autres articles pédagogiques du radio-club consacrés aux modes de transmission, aux antennes, aux satellites et aux techniques radioamateurs.
