A Une brève histoire des télécommunications
L'histoire des télécommunications a commencé avec le télégraphe optique de Claude Chappe en 1794 : deux tours d'observations éloignées de plusieurs dizaines de kilomètres s'échangent des messages codés par les différentes positions d'un bras articulé placé en haut de la tour.
Vers la fin du xixe siècle, le physicien allemand Heinrich Hertz développe la transmission d'informations sans fil grâce à la découverte de l'existence des ondes électromagnétiques. Ensuite, la radio s'est développée, suivie par la télévision, les deux recevant des ondes sans fil.
Depuis le début du xxie siècle, l'évolution des communications sans fil s'est poursuivie, d'abord avec le téléphone mobile, puis avec le Wi-Fi grâce auquel nos ordinateurs communiquent. L'Internet des objets est en pleine explosion et envahit notre quotidien.
#info
Les ondes électromagnétiques dans le domaine de la communication
B Les domaines fréquentiels
aDéfinitions
La fréquence d'une onde électromagnétique est notée ν (« nu ») ou f. Elle s'exprime en hertz (Hz).
La période T, exprimée en seconde (s), est l'inverse de la fréquence : .
La longueur d'onde λ (« lambda ») est la distance en mètre parcourue par l'onde en une période T. Si le milieu de propagation est le vide, elle est notée λ0 :
On peut aussi écrire, avec la fréquence ν exprimée en hertz (Hz) : .
Exemple
Une station radio de la bande FM émet sur la fréquence de 103,5 MHz.
Dans l'air, la vitesse de propagation des ondes radio est très proche de celle observée dans le vide. La période sera .
La longueur d'onde mesurera .
bUtilisation
Les domaines d'ondes électromagnétiques auxquels ont recours les télécommunications sont les ondes radioélectriques et les infrarouges :
les ondes radioélectriques occupent la bande de fréquence du spectre s'étendant de 30 kHz à 300 GHz (Giga = 109). Cela correspond à des longueurs d'onde qui s'échelonnent de 1 mm à 10 km, soit un rapport de 106. Cette bande de fréquence, bien que très large, est en pratique très encombrée ;
les infrarouges occupent la bande de fréquence du spectre s'étendant de 300 GHz à 380 THz (Téra = 1012), pour des longueurs d'onde allant de 800 nm à 1 mm.
La répartition sur une échelle de fréquence et de longueur d'onde est donc :
Le réseau 5G est disponible depuis 2020. Il a un débit 50 fois plus important que la 4G, avec un temps d'acheminement des données plus court qu'actuellement. La 5G occupe des bandes de fréquence entre 800 MHz et 56 GHz : l'atténuation des ondes avec la distance parcourue est plus importante.