Calculateur de portée de talkie-walkie
Quelle est la portée réelle de votre radio FRS, GMRS ou radioamateur ? Choisissez les radios, la hauteur des antennes, le terrain et les arbres. L'estimation vient d'un modèle de propagation publié, vérifie les limites de puissance de la FCC pour votre canal et détaille son calcul.
Comment la portée est-elle calculée ?
Le calculateur enchaîne cinq étapes. Chacune est une formule publiée ou une estimation éditoriale clairement signalée, et le tableau de calcul sous le résultat montre les chiffres pour vos réglages.
1. Horizon radio
Les signaux VHF et UHF se propagent presque en ligne de vue, légèrement courbés par l'atmosphère. Avec le rayon terrestre effectif standard de 4/3, l'horizon radio vaut d (km) = 4.12 x (sqrt(h1) + sqrt(h2)) avec les hauteurs en mètres, ou d (mi) = 1.41 x (sqrt(h1) + sqrt(h2)) avec les hauteurs en pieds. Deux portatifs à 1,5 m (5 ft) ont un horizon d'environ 10 km (6,3 miles). Aucune puissance ne permet d'aller au-delà, c'est pourquoi la hauteur d'antenne compte autant.
2. Affaiblissement de trajet médian (modèle d'Egli)
En deçà de l'horizon, la perte vient du modèle d'Egli (J. J. Egli, « Radio Propagation Above 40 MC Over Irregular Terrain », Proceedings of the IRE, octobre 1957), un ajustement empirique sur des mesures d'environ 40 à 1 000 MHz. Sa forme analytique est P_R = G_T G_R (h_T h_R / d^2)^2 (40 / f)^2 P_T, ce qui donne en décibels, avec des antennes isotropes, la distance en km, les hauteurs en m et la fréquence en MHz :
L = 120 + 40 log(d) - 20 log(h_T) - 20 log(h_R) + 20 log(f / 40)
Le dernier terme est le facteur de terrain d'Egli, la perte médiane supplémentaire d'un terrain irrégulier par rapport à une terre lisse : 21,3 dB à 462 MHz et 11,3 dB à 146 MHz. Le calculateur l'applique selon la classe de terrain : pas du tout sur terrain plat dégagé ou sur l'eau (perte de terre plane pure), à moitié sur terrain légèrement vallonné (une interpolation éditoriale entre les deux cas que couvre la formule d'Egli), et en entier sur terrain accidenté. La perte n'est jamais inférieure à la perte en espace libre, 32.45 + 20 log(f) + 20 log(d), ce qui ne joue qu'à courte distance ou depuis une grande hauteur.
3. Pertes supplémentaires
| Perte | Valeur à 462 MHz | Source |
|---|---|---|
| Une crête bloque le trajet | 20,5 dB en plus du terrain vallonné | Approximation d'arête unique de l'UIT-R P.526, J(v) = 6.9 + 20 log(sqrt((v - 0.1)^2 + 1) + v - 0.1), à v = 2,4 (une colline qui masque nettement la vue) |
| Vallée encaissée ou canyon | 15 dB en plus de la médiane d'Egli | Estimation éditoriale |
| Arbres épars | 7,9 dB | Modèle de végétation de Weissberger, L = 1.33 f^0.284 d^0.588 (f en GHz, profondeur de végétation d en m), en supposant 30 m d'arbres sur le trajet |
| Forêt dense | 16,0 dB | Modèle de Weissberger, en supposant 100 m d'arbres sur le trajet |
| Maisons de zone pavillonnaire | 10 dB | Estimation éditoriale |
| Bâtiments de ville | 20 dB | Estimation éditoriale ; l'écart de 10 dB avec la zone pavillonnaire est proche de l'écart de 8,4 dB que le modèle d'Okumura-Hata donne entre ses cas urbain et suburbain à 462 MHz |
| Une radio à l'intérieur | 12 dB | Estimation éditoriale ; les bâtiments réels vont de quelques dB (ossature bois, près d'une fenêtre) à beaucoup plus (métal, béton, sous-sols) |
| Portatif contre le corps | 3 dB par portatif | Estimation éditoriale ; les mesures publiées de perte due au corps en UHF varient beaucoup selon la prise en main et la position |
| Câble coaxial, par 30,5 m (100 ft) | RG-58 12,7 dB, LMR-240 5,4 dB, LMR-400 2,7 dB | LMR : tableaux d'atténuation publiés par Times Microwave. RG-58 : ajusté sur ses valeurs annoncées de 3,3 dB par 30,5 m (100 ft) à 50 MHz et de 21,5 dB à 1 GHz |
Les gains d'antenne reprennent des valeurs courantes : environ -3 dBi pour une antenne de portatif d'origine, environ 0 dBi pour un fouet de portatif pleine taille, 2,15 dBi pour une antenne de toit quart d'onde, et les gains en dBd (3 dB et 6 dB) convertis en dBi en ajoutant 2,15, car la plupart des fabricants d'antennes de véhicule et de base les annoncent en dBd. Choisissez « Gain personnalisé » si la fiche de votre antenne indique autre chose.
4. Bilan de liaison
Puissance reçue = puissance d'émission (dBm) + gain de l'antenne d'émission + gain de l'antenne de réception - pertes du câble - perte due au corps - affaiblissement de trajet - pertes supplémentaires. La liaison fonctionne tant que ce total reste au-dessus du seuil du récepteur, -116 dBm par défaut. La portée fiable garde une marge d'évanouissement de 10 dB pour les fluctuations du signal ; le meilleur cas n'en garde aucune. Les deux sens d'une conversation sont calculés et le plus faible fixe la portée : une base de 50 W qui parle à un portatif de 5 W est limitée par la réponse du portatif.
5. Calcul de la distance
Comme la perte croît en 40 log(d), la distance où le bilan s'épuise a une solution analytique. Le calculateur la plafonne ensuite à l'horizon radio et indique quelle limite s'applique : si c'est l'horizon, seule la hauteur d'antenne aide ; si c'est la force du signal, la puissance, les antennes, le câble et le terrain comptent tous. En mode relais, la liaison de chaque radio vers le relais (467 MHz en montée, 462 MHz en descente) est calculée de la même façon, avec la hauteur du relais comme l'une des antennes, et le résultat est un rayon autour du relais.
Que laisse de côté le modèle ?
- Le profil réel du terrain entre vous et l'autre radio. Une vraie colline placée exactement sur le trajet peut réduire la portée à quelques centaines de mètres ; une vue dégagée au-dessus d'une vallée peut l'étendre bien au-delà de ces chiffres. Pour un trajet précis, regardez une carte topographique.
- Le conduit troposphérique et les autres propagations inhabituelles, qui portent parfois les signaux UHF bien au-delà de l'horizon.
- La CB et les radios HF. À 27 MHz et en dessous, l'onde de sol et les réflexions ionosphériques se comportent autrement, donc la CB sort de ce modèle.
- Les modes numériques, les interférences et le bruit des autres utilisateurs, ainsi que la qualité propre au récepteur de chaque radio au-delà du seuil que vous saisissez.
L'estimation est une médiane : la moitié des trajets réels de cette classe feront mieux et l'autre moitié moins bien. Prenez-la comme un chiffre de planification, pas comme une garantie, et testez les radios avant de compter sur elles.
Quelles limites de la FCC vérifie-t-il ?
Pour le FRS : 2 W PAR sur les canaux 1-7 et 15-22, 0,5 W PAR sur les canaux 8-14 (47 CFR 95.567), une antenne non amovible (47 CFR 95.587), et aucun relais. Pour le GMRS : 5 W PAR sur les canaux 1-7, 0,5 W PAR sur les canaux 8-14 pour les portatifs uniquement, et 50 W en sortie d'émetteur pour les stations mobiles, de base et relais sur les canaux principaux 15-22 (47 CFR 95.1767). La PAR (puissance apparente rayonnée, ERP en anglais) est calculée comme la puissance plus le gain d'antenne, moins 2,15 dB, moins la perte du câble. Le calculateur signale un réglage qui dépasse une limite ; il ne vous dit pas qu'une installation est légale, ce qui dépend aussi de la certification FCC de la radio. Ces règles s'appliquent aux États-Unis uniquement : l'Europe et de nombreux autres pays utilisent à la place le PMR446, sous l'autorité de leurs propres régulateurs.
Guides associés
- Les talkies-walkies longue portée : ce que signifie la portée annoncée sur la boîte, et quelles radios acheter.
- Guide des antennes GMRS : changement de fouet, antennes de toit et antennes de base, avec le compromis entre hauteur et gain.
- Relais GMRS : comment en trouver un, demander l'accès et programmer les tonalités.
- La radio GMRS expliquée : ce qu'est le GMRS, qui en a besoin et combien il coûte.
Questions fréquentes
Réponses rapides aux questions que nos lecteurs posent le plus
Quelle est la portée réelle des talkies-walkies ?
Entre deux personnes au sol, la plupart des portatifs FRS et GMRS portent bien moins que le chiffre de la boîte. Avec ce modèle, deux portatifs GMRS de 5 W à hauteur de tête portent 0,9 à 1,6 km entre des maisons de zone pavillonnaire, 0,5 à 1,0 km sur un sentier vallonné et boisé et 2,9 à 5,1 km sur terrain plat dégagé ou au-dessus de l'eau. Deux radios FRS sans licence sur terrain ouvert vallonné portent 1,2 à 2,2 km.
Pourquoi la boîte annonce-t-elle 58 km (36 miles) ?
La portée de l'emballage est un chiffre de meilleur cas en ligne de vue, en général d'un point haut à un autre. Le calculateur la reproduit : placez un portatif de 5 W à 900 m (3 000 ft) au-dessus de l'autre sur terrain dégagé et l'estimation donne 70 à 125 km. Ramenez les deux radios au sol dans un quartier résidentiel et les mêmes radios n'atteignent que 0,9 à 1,6 km.
Une antenne plus haute ou plus de puissance : qu'est-ce qui ajoute le plus de portée ?
Les deux aident, et la hauteur coûte souvent moins cher. Sur terrain vallonné, monter un portatif de 1,5 à 4,5 m (5 à 15 ft) fait passer deux portatifs GMRS de 1,6 à 2,7 km de portée fiable, alors que dix fois plus de puissance sur les deux radios (de 5 W à 50 W) donne 2,8 km. La hauteur repousse aussi l'horizon radio, ce que la puissance ne peut pas faire. Le guide des antennes GMRS présente les options concrètes.
Quelle portée pour le GMRS via un relais ?
Un relais écoute sur une entrée à 467 MHz et réémet sur 462 MHz depuis une antenne haute, si bien que chaque radio n'a qu'à atteindre la tour. Avec un relais de 50 W dont l'antenne est à 30 m (100 ft) de haut, ce modèle donne à un portatif de 5 W 8,4 à 15 km autour du relais et à un mobile de 50 W 23 à 28 km, en campagne vallonnée peu boisée. Comment en trouver et en utiliser un : voir le guide des relais GMRS.
Le GMRS porte-t-il plus loin que le FRS ?
Un peu, surtout parce que le GMRS autorise plus de puissance sur les canaux 15-22, les antennes amovibles, les radios de véhicule et de base, et les relais. De portatif à portatif sur terrain ouvert vallonné, le modèle donne 1,2 à 2,2 km en FRS et 1,6 à 2,8 km en GMRS à 5 W. Le vrai bond vient d'une radio mobile, d'une meilleure antenne ou d'un relais. La comparaison GMRS ou FRS traite du côté réglementaire.
Faut-il une licence pour utiliser ces radios ?
Les radios FRS ne demandent aucune licence. Émettre en GMRS exige une licence GMRS de la FCC : sans examen, 35 $ de frais de dossier, valable 10 ans, et elle couvre votre famille proche. Les radios amateur sur 2 m et 70 cm exigent une licence radioamateur, qui demande un examen. Le guide de la licence GMRS détaille la demande.
Ce calculateur fonctionne-t-il pour la CB ?
Non. La CB fonctionne à 27 MHz, où l'onde de sol et les réflexions ionosphériques occasionnelles se comportent autrement que la propagation en ligne de vue des radios VHF et UHF. Le modèle utilisé ici est conçu pour environ 40 à 1 000 MHz.