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Qu'est-ce qu'une antenne relais ? Pourquoi l'utilise-t-on ?

Les ondes électromagnétiques de téléphones portables émettent à des fréquences comprisent entre 800 et 2700 MHz. Lorsqu'on décroche son téléphone, il va émettre à pleine puissance afin de trouver l'antenne la plus proche. Aussi, lorsqu'on se déplace, on change d'antenne relais, le portable va une fois encore émettre à pleine puissance afin de se mettre en réseau sur une autre antenne. Si tous les réseaux de l'antennes relais sont utilisés, l'appel peut se couper en attendant d'être sur un autre réseau ou qu'une place se libère.

Les ondes électromagnétiques sont captées par des antennes relais installées par différents opérateurs.

Une antenne relais est un émetteur-récepteur de signaux électriques qui va ensuite convertir en ondes électromagnétiques ces signaux et réciproquement pour les communications mobiles. Ces ondes électromagnétiques vont ensuite voyager d'antenne en antenne afin que le message ou l'appel puisse être intercepté par une antenne relais et retransmis au téléphone du destinataire sous sa forme initiale. (voir la spécificité des ondes électromagnétiques des téléphones portables).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Du fait de l'attenuation géométrique, l'énergie E0 émise par une antenne source va se répartir sur des sphères de plus en plus grandes. L'antenne réceptrice qui ne couvre qu'une petite surface de la sphère récupère une énergie plus faible que E0. Donc il faudra qu'il y ait  régulièrement des antennes afin de réamplifier le signal (l'énergie E0 est liée à la puissance d'émission par E=Pt t est la durée d'émission) : c'est l'atténuation géométrique.

 

                                                                   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                                                               Antenne de réception

 

 

 

Les antennes relais couvrent de petites zones appelées cellules.

Au niveau de l'antenne de cellule, les messages vont prendre la forme de signaux électriques et vont circuler dans des câbles électriques jusqu'à un aiguilleur, qu'on appelle un commutateur (équipement qui relie plusieurs segments dans un réseau de télécommunication ).

     → Si le destinataire de l'appel est connecté sur le même réseau que le destinateur, l'appel va être aiguillé par des commutateurs jusqu'à la cellule dans laquelle se trouve le destinataire. Au niveau de l'antenne de cellule, le message va être retransformé en ondes électromagnétiques qui va ensuite voyager jusqu'au téléphone du destinataire.

     → Si l'appel est destiné à un téléphone fixe, il va être aiguillé par des commutateurs sur le réseau classique qui va s'occuper de la destination de l'appel.

     → Si le destinataire de l'appel est abonné à un opérateur différent de celui du destinateur, la communication va être aiguillée via le réseau classique vers un autre réseau. La communication est donc envoyée dans la cellule dans laquelle se trouve le destinataire.

antenne relais

antenne relais

ondes électromagnétiques

attenuation géométrique

Schéma de la transmission des ondes électromagnétiques entre les antennes

                               XWatt

 

 

                                XWatt

 

 

 

 

                               XWatt  E0            E1                      E2

Différents types d'antennes relais

Il existe principalement 4 sortes d'antennes relais :

  • Les antennes femtocell (aussi appelé HNB) sont les éléments principaux dans la communication mobile. Elles ont une très faible puissance, elles offrent une couverture radio limitée et sont utilisées essentiellement en entreprises ou pour des foyers.

  • Les antennes picocellulaires ont une très faible portée (une dizaine de mètres). Elles aident à améliorer la couverture à l'intérieur de certains grands bâtiments ( immeubles, grands hôtels etc …).

  • Les antennes microcellulaires se situent en intérieur (centre commercial, gares etc …). Elles permettent une couverture dans les sous-sols (métro, parkings, tunnels, etc …). Elles couvrent des cellules de petites dimensions, ont une portée de quelques centaines de mètres et une puissance d'émission inférieure à 10 Watts.

  • Les antennes macrocellulaires sont situées en hauteur (toits d'immeubles, pylônes, châteaux d'eaux, églises etc …). Elles couvrent des cellules de grandes dimensions et leurs puissances varient de 200 à 500 Watts suivant le modèle.

antenne femtocell

antenne pico cellulaire

antenne micro cellulaire

antenne macro cellulaire

L'ANFR (l'agence nationale des fréquences) publie la carte de France des antenne relais sur le site http://www.cartoradio.fr/cartoradio/web/#lonlat/0.082613/47.954936/308. On retrouve également ces antennes relais sur le site http://www.antennesmobiles.fr/

 

Dans des espaces ruraux, ces antennes peuvent couvrir des étendues de 10 à 30 kilomètres , alors qu’en milieu urbain, où la densité de population est plus importante, la zone couverte est d'environ 500 m pour Paris et de 1000 à 2000 m pour des villes moins denses. C'est pour cette raison qu'en centre ville il y a beaucoup plus d'antennes relais qu'en milieu rural comme on peut le voir sur la carte si dessous.

 

 

 

carte des antennes relais sur la ville du Mans et les villes alentours

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