Pourquoi il n’est pas simple de savoir quelles valeurs de PIRE utiliser dans une simulation de contrôle

👉 Vous souhaitez réaliser une simulation de contrôle des Expositions à l’aide de la Calculette Radiofréquences LITE.
Il est nécessaire pour cela de connaitre avec précision la puissance PIRE de chaque élement rayonnant des antennes (2G_900 MHz, 3G_1800 MHz, 4G_700 MHz, etc.).

Pour rappel, la puissance PIRE est la puissance électromagnétique maximale qu'un élément rayonnant peut envoyer dans une direction donnée, cette direction étant la direction de son axe. 

Le problème rencontré au niveau des simulations de contrôle provient du fait qu'il n'y a aucune garantie que la PIRE renseignée dans un DIM soit la PIRE réelle de l'antenne qui va être installée, ni qu'elle soit égale à la PIRE utilisée par l'opérateur dans sa simulation, quand une simulation a été demandée par la mairie.

S'il n'est pas possible de réponde aux interrogations portant sur la PIRE réelle des antennes, de nombreux exemples montrent que les PIRE renseignées dans les DIM ne sont pas toujours compatibles avec les PIRE utilisées par les opérateurs dans leurs simulations.  

1. Ce que les opérateurs déclarent dans les DIM

Les opérateurs de téléphonie mobile indiquent les puissances PIRE dans les dossiers d’information mairie (DIM), conformément à l’arrêté du 12 octobre 2016 pris en application de l’article L.34-9-1 du Code des postes et des communications électroniques. Cet arrêté impose en effet que les DIM précisent, pour chaque antenne : la gamme de fréquences et la puissance isotrope rayonnée, c'est à dire la puissance PIRE. 

En théorie, cette puissance PIRE (du DIM) doit être égale au produit de deux paramètres, Pe et Gmax, que les opérateurs ont l'obligation de renseigner dans leurs rapports de simulation, conformément aux préconisations de l'Agence Nationale des Fréquences (Lignes Directrices Nationales) :

• Pe est la puissance électrique maximale en entrée d’antenne, au connecteur de celle-ci ;

• Gmax est le gain maximal de l’antenne, appelé le Gain d'antenne ;

• PIRE (en Watts) = Pe (en Watts) x Gmax (en unité linéaire).

2. Le problème des PIRE "catalogue"

En pratique, les PIRE indiquées dans les DIM sont souvent des valeurs catalogue, c’est-à-dire issues de fiches constructeurs et non des configurations réellement installées. Elles sont généralement trop élevées et ne reflètent pas les PIRE effectives (au sens strict de PIRE = Pe × Gmax).

3. Des informations maquantes dans les rapports de simulation

Si conformément aux Lignes directrices nationales 2019 de l’ANFR (page 6), les opérateurs renseignent bien dans leurs rapports de simulation la puissance maximale en entrée d’antenne Pe, ils omettent la plupart du temps de fournir le gain maximal de l’antenne Gmax. Seul Bouygues Telecom fournit parfois les 2 informations.

4. Conséquence : des informations souvent incomplètes ou incohérentes

La plupart du temps, les informations disponibles pour une simulation de contrôle se limitent donc :

• aux PIRE des DIM (souvent surestimées),

• et aux puissances électriques d’entrée Pe (a priori correctes, mais insuffisantes à elles seules).

5. Recommandation

👉 Ne pas utiliser directement les PIRE indiquées dans les DIM pour les simulations.
 

👉 Reconstruire les PIRE réelles à partir des puissances maximales en entrée d’antenne Pe et de gains d’antenne standards selon la fréquence : La PIRE à utiliser est alors calculée avec la relation PIRE (W) = Pe (W) × G_standard (linéaire).

L'utilitaire ci-dessous calcule les PIRE à utiliser pour les simulations.

6. Valeurs recommandées de gains standards en octobre 2025 (dans l’axe de l’antenne)

• 700 MHz = > 15 dBi

• 800 MHz = > 16 dBi

• 900 MHz => 16,5 dBi

• 1800 MHz = > 18 dBi

• 2100 MHz = > 18 dBi

• 2600 MHz = > 18,5 dBi

• 3500 MHz = > 24 dBi

On constate que les gains d'antenne ont tendance à augmenter progressivement avec le temps, en raison de l'évolution des conceptions (réseaux d'éléments plus denses, technologies MIMO, optimisation de la directivité et réduction des pertes d'adaptation). 

Identifier les incohérences DIM versus rapport de simulation et calculer les PIRE à utiliser

1. Renseigner les données dans l'Utilitaire ci-dessous

1. • Pour chaque azimut du site (si les valeurs changent avec l'azimut des antennes) et chaque élément radiatif, saisir :

     • La puissance électrique en entrée d'antenne Pe en Watts du rapport de simulation,

     • Le gain d'antenne G en dBi, seulement s'il est donné dans le rapport de simulation.  Sinon laisser la case vide,

     • La PIRE en dBW donnée dans le DIM.

2. Lancer le calcul

1. • Cliquer sur Calculer sous le tableau : l'utilitaire remplit automatiquement les colonnes vides. Deux cas sont pris en compte

     • Si la puissance électrique Pe et le gain d'antenne proviennent du rapport de simulation, la PIRE à utiliser dans les simulations est calculée à partir des 2 informations,

     • Si le gain d'antenne n'est pas connu car non renseigné dans le rapport de simulation,  la PIRE à utiliser dans les simulations est calculée à partir de la puissance électrique et du gain standard qui dépend de la fréquence.

       • L'utilitaire évalue aussi dans ce cas le gain d'antenne permettant de réconcilier la PIRE du DIM avec la Puissance électrique maximale en entrée d'antenne. Un gain recalculé s'écartant trop du gain standard met en évidence une incohérence entre le DIM et le rapport de simulation de l'opérateur.  

3. Effacer les données

1. • Cliquer sur Effacer pour remettre à zéro uniquement le tableau concerné, sans perdre les noms des éléments radiatifs.

Utilitaire avec Calculs en ligne

Note importante :

• Si les gains d'antenne ne sont pas fournis par l'opérateur dans son rapport de simulation, laisser vides les cellules de la colonne 3.

⚠️  L'utilitaire écrira alors dans la colonne 3. les gains d'antenne qui rendent compatibles les PIRE du DIM et les Puissances électriques en entré d'antenne du rapport de simulation. Les valeurs de gain correctes (ayant une réalité physique) sont écrites en vert et les valeurs incorrectes en rouge. Chaque valeur de gain en rouge indique la présence d'une incohérence entre la PIRE du DIM et la puissance en entrée d'antenne du rapport de simulation ! 

• Dans certains projets d'antennes, des éléments radiatifs sont regroupés dans le DIM alors qu'ils traités séparément dans le rapport de simulation. C'est par exemple souvent le cas pour les éléments 4G_2100 et 5G_2100,  regoupés en 4G/5G_2100 dans le DIM. Le Calculateur prend en compte ces cas particulier : renseigner les puissances en entrée d'antenne pour les éléments 4G_2100, 5G_2100 et la PIRE pour l'élement 4G/5G_2100.

• Les PIRE à utiliser dans une simulation sont écrites en dBW par l'utilitaire dans la colonne 7.

• Pour rappel :

  • une augmentation de +1 dBW pour la puissance PIRE d'un élément radiatif revient à multiplier le niveau d'exposition généré par l'élément par un facteur d'environ 1,12 (soit un écart de +12 %).

  • Une augmentation de +2 dBW revient à multiplier l'exposition par environ 1,26 (soit un écart de +26 %).  

Pourquoi les PIRE du DIM devraient être les PIRE réelles et pas des PIRE approximatives

1. Analyse des textes réglementaires

Juridiquement, l’arrêté du 12 octobre 2016 (article 2) énumère les caractéristiques d’ingénierie des antennes qui doivent être fournies par les opérateurs dans les DIM. Celles-ci sont bien sûr relatives à l'installation projetée.

La puissance isotrope rayonnée (PIRE) fait partie des informations à renseigner.  L'arrêté ne définit pas, par contre, la méthode de calcul à utiliser pour obtenir les PIRE.

C'est l'Agence Nationale de Fréquences qui, dans ses Lignes Directrices Nationales (page 4, alinéa 5), explicite la façon dont les PIRE doivent être calculées. Sans surprise, l'ANFR indique que la PIRE est calculée comme le produit de la puissance électrique maximale en entrée d'antenne Pe, au connecteur de l'antenne, par le gain d'antenne Gmax. La formule ANFR qui relie les 3 grandeurs est : PIRE = Pe x Gmax.   

L'ANFR dans l'ANNEXE de ses Lignes Directices Nationales, page 6, demande par ailleurs explicitement que les opérateurs fournissent dans leur rapports de simulation :

•  La puissance maximale en entrée Pe des antennes pour chaque technologie et par bande de fréquences exprimée en watts ;

• Le gain maximal Gmax des antennes pour chaque technologie et par bande de fréquences exprimé en dBi ; 

Enfin, l'ANFR, toujours dans ses Lignes Directrices Nationales, page 6, indique que le Champ électrique, en V/m est calculé en espace libre avec la formule E = Racine(30 x Pe x G) / d, où Pe est la puissance maximale en entrée d’antenne en W et G est le gain maximal de l’antenne en direction du point d’évaluation. 

Quand le Point de calcul est sur l'axe de l'antenne, G devient Gmax. L'Exposition est alors calculée comme E = Racine(30 x Pe x Gmax), qui s'écrit aussi E = Racine(30 x PIRE).

En synthèse :  

• Les PIRE doivent être renseignées dans les DIM et doivent être égales au produit Pe x Gmax ;

• Pe et Gmax doivent être renseignées par les opérateurs dans les rapports de simulation ;

• Les Expositions calculées dans les simulations des opérateurs doivent être obtenues à partir des PIRE (du DIM) ou des couples (Pe, Gmax) des rapports de simulation.  

2. Peut-on mettre une PIRE catalogue ou un PIRE notionelle dans les DIM ?

La réponse est clairement non, si on s'en tient aux textes (l'arrêté de 12 octobre 2016 qui est un texte réglementaire et les Lignes Directrices Nationales ANFR, qui sont des préconisations avec lesquelles les opérateurs prennent souvent beaucoup de liberté). 

3. Exigence de sincérité de l’information publique

Le DIM est un document d’information au public. Une PIRE approximative, surévaluée ou sousévaluée, peut induire une mauvaise perception du niveau d’exposition potentiel du site ou créer des incohérences avec les rapports de simulation transmis en mairie. 

Or la Loi Abeille du 9 févirer 2015, article 1, et le code des Postes et des télécommunications téléphoniques indiquent tous les deux clairement que le rapport de simulation fait partie du Dossier d'Information Mairie : "Le DIM ... comprend, à la demande du maire, une simulation de l'Exposition ....". Dans ce contexte,  avoir des incohérences au sein du même document, le DIM, est difficilement justifiable. 

4. Quand une valeur approximative des PIRE pourrait être tolérée dans les DIM (arguments OUI, mais…)

Une tolérance pourrait être accordée dans le cas des projets pour lesquels l'information aux mairies est faite très amont, alors que l’opérateur ne connaît pas encore les PIRE avec précision.

Dans ce cas, une mention explicite dans le DIM devrait indiquer “PIRE catalogue ou notionnelles, non liées aux puissances Pe et aux gains du site”.  Une version du DIM mise à jour avec les vraies PIRE serait ensuite produite dès que celles-ci sont connues.

5. Conclusion

L’arrêté de 2016 et les Lignes Directrices Nationales ANFR montrent clairement que : 

• les PIRE renseignées dans les DIM doivent êtré égales au produit des Puissances maximales en entrée d'antenne par les gains d'antenne, pour tous les systèmes de Téléphonie Mobile des antennes ;

• Les Puissances maximales en entrée d'antenne et les gains d'antenne ayant permis de calculer les Expositions doivent être renseignées dans les rapports de simulation et avoir un produit strictement égal aux PIRE données dans les DIM.