Résumé de la présentation

Le fonctionnement des faisceaux hertziens est souvent mal connu et suscite parfois des craintes injustifiées.

Contrairement aux antennes de téléphonie mobile, composées de nombreux petits éléments radiatifs, un faisceau hertzien utilise deux grandes antennes paraboliques identiques, de 30 cm à plus d’un mètre de diamètre.

Chaque antenne peut fonctionner en émission ou en réception. L’onde émise est très concentrée le long de l’axe reliant les deux paraboles, mais la largeur du faisceau augmente progressivement avec la distance.

Ces faisceaux servent principalement à transporter des informations sur de longues distances, notamment dans les zones où la fibre optique est difficile à déployer.

Ils utilisent des fréquences très élevées, souvent supérieures à 10 GHz, ce qui permet de transmettre des débits importants.

Les caractéristiques du faisceau quand on s’éloigne de l’antenne en émission

La directivité des antennes paraboliques est très forte, avec un angle d’ouverture inférieur à 2°, bien plus étroit que celui des antennes relais.

Le lobe principal est extrêmement concentré, rendant l’exposition très faible en dehors de l’axe du faisceau.

Les niveaux d’exposition générés par les faisceaux hertziens se calculent comme ceux des antennes relais, mais ils sont beaucoup plus faibles, car l’atténuation globale reste très élevée. Même sous le faisceau, les valeurs mesurées au niveau du sol restent très basses.

Ce qui se passe à proximité de l’antenne en émission

La zone proche de l’antenne, appelée champ proche, peut être étendue.

À très courte distance, il est inutile de mesurer avec un champmètre grand public, car le champ n’est pas encore une onde rayonnée.

Comme c'est le cas avec toute antenne industrielle en émission, les distances de sécurité doivent être respectées et sont définies par les opérateurs.

Le fameux ellipsoïde de Fresnel

L’ellipsoïde de Fresnel, souvent évoqué, n’a pas de lien direct avec les niveaux d’exposition : il sert uniquement à l’opérateur pour optimiser la liaison en évitant les obstacles.

Mesurer les expositions

Mesurer les expositions générées par les faisceaux hertziens est techniquement complexe car les instruments doivent couvrir des bandes de fréquences très hautes (jusqu’à 60 GHz).

Des sondes et analyseurs spécialisés, comme ceux de la marque Narda, sont nécessaires pour obtenir des résultats fiables.

Ces sondes ont en général une sensibilité assez faible, ce qui, compte tenu des expositions très basses attendues, rend parfois la fiabilité des mesures problématique.

Les résultats peuvent être proches du bruit de fond des instruments.

Modélisation des faisceaux hertziens pour calculer les expositions

Il est tout à fait possible de modéliser les expositions générées par les faisceaux hertziens.

Les puissances PIRE des antennes hertziennes ne sont pas accessibles sur les cartes publiques, mais elles peuvent être trouvées dans les rapports d’audit de l’ANFR (exemple : inspection 2019 des installations du Pic du Midi).

Conclusions

Les faisceaux hertziens constituent une solution économique et sûre pour relier les sites de téléphonie mobile et sont en concurrence avec la fibre optique. Leur faisceau est très concentré, leur zone de champ proche bien définie, et les expositions qu’ils génèrent sont très faibles, très largement en dessous des seuils réglementaires et bien inférieures à celles générées par les antennes de la téléphonie mobile.

Calcul des Expositions générées par un Faisceau Hertzien : un cas réel