Très basse fréquence

Les ondes VLF pénètrent dans l’eau jusqu'à une profondeur de 10 à 50 mètres, selon la fréquence et la salinité. Elles sont utilisées pour les télécommunications avec les sous-marins proches de la surface, et permettent de transmettre un débit supérieur aux ELF ou SLF, utilisées à grande profondeur.Elles sont également utilisées en radionavigation ou en diffusion des signaux horaires et de temps, et en recherche géophysique^[2].Les VLF sont partagées en deux sous-bandes dont voici les principaux usages :

De 3 à 9 kHz

La partie de la bande sous 9 kHz n’est pas réglementée par l’UIT et peut être expérimentée sans licence. De nombreuses émissions naturelles peuvent y être entendues^[3].

• Raies spectrales des orages électromagnétiques solaires.
• Bruits électromagnétiques des aurores polaires.
• Résonance électromagnétique des orages terrestres.
• Électrothérapie.
• Détecteurs de métaux.

De 9 à 30 kHz

• Applications inductives diverses autorisées par l'Arcep (boucles antivol, etc.).
• Implants médicaux.
• Bruits de fond des ondes cosmiques.
• Recherches scientifiques.
• Radionavigation et radiolocalisation submaritime.
• Liaisons radio des sous-marins.
• Signaux horaires et étalons de fréquences.
• Recherches scientifiques sur les champs électromagnétiques naturels.
• Liaisons radio utilisées en spéléologie lors des opérations de secours.
• Réseau de radionavigation Alpha.
• Ancien système civil de radionavigation Oméga entre 10,2 kHz et 13,6 kHz.
• Version militaire de la radionavigation Oméga entre 9 et 14 kHz maintenue par l'OTAN.

Les ondes de fréquence inférieure à 20 kHz ont été utilisées dès les débuts de la radio-télécommunication, car les émetteurs pouvaient être réalisés avec des générateurs électromécaniques (alternateurs). Elles furent très vite abandonnées en raison de la faible bande passante disponible.

Aux États-Unis, la station de temps WWVL commença à transmettre en août 1963 à 20 kHz. La modulation était en FSK entre 20 et 26 kHz. Ce service fut arrêté en juillet 1972.La station VLF de Grimeton près de Varberg en Suède peut être visitée à certaines dates, comme le Alexanderson Day. Elle contient un alternateur d'émission encore opérationnel.

Les émetteurs à forte puissance des pays opérant une flotte de sous-marins stratégiques peuvent être reçus à des milliers de milles nautiques.Ces émetteurs terrestres couvrent des surfaces de plusieurs kilomètres carrés, avec des puissances de 20 kW à 2 MW. Les sous-marins reçoivent les signaux avec des antennes filaires remorquées proches de la surface.La faible bande passante ne permettant pas de transmettre en téléphonie, toutes les transmissions s’effectuent en alphanumérique à très faible débit (quelques caractères par seconde).Trois modulations sont utilisées :

• OOK / CWK : télégraphie en onde continue, en simple code morse avec porteuse on = mark’’ et ’’off = space’’, utilisée en test ou secours.
• FSK : Frequency-shift keying. Avec un rythme de 50 bit/s ou 75 bit/s.
• MSK : Minimum-shift keying. C’est le mode principal utilisé, avec un débit jusqu’à 300 bit/s.

Les caractères sont codés en 5-bit Baudot ou 8-bit ASCII, puis chiffrés.

Outre les émetteurs fixes, des émetteurs embarqués sur avions de commandement ont été également développés, utilisant des antennes tractées très longues.