Antenne Relais : Laquelle choisir et pourquoi

Une antenne relais est un équipement électromagnétique, qui fonctionne comme un émetteur-récepteur en transformant et en convoyant des signaux. Avant d’en choisir une, il est important de bien connaitre ce dispositif ainsi que son fonctionnement et son rôle. Il existe plusieurs sortes d’antennes avec différentes fonctionnalités. Elles sont incontournables dans le domaine de la radiocommunication et de la téléphonie mobile. En France, la quasi-totalité du territoire bénéficie d’une excellente couverture réseau. Le secteur est le centre d’application des technologies de pointe (3G, 4G). Cependant, les ondes magnétiques peuvent nuire à la santé. C’est pour cela que leurs installations nécessitent le respect des réglementations en vigueur en Europe et en France. 

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Fiche descriptive d’une antenne relais

Une antenne est un dispositif radioélectrique qui permet d’émettre et de capter des ondes électromagnétiques. Elles se chargent de convertir les signaux électriques en ondes électromagnétiques et vice-versa et sont classées en fonction de leurs fréquences. La fréquence des champs magnétiques (ondes TLF) est comprise entre 0 et 3 Hz.

Les ondes radio telles que la résonnance de Schumann, la radiodiffusion, la télévision entre autres, ont des fréquences comprises entre 3 Hz et 300 MHz.

Dans la gamme des fréquences qui vont de 300 MHz à 300 GHz (micro-ondes), se retrouvent les GPS, les liaisons Wi-Fi ou Bluetooth, la téléphonie, etc. Les fréquences, qui vont de 300 GHz à l’infinie (ondes THF), concernent les infrarouges, les rayons X ou gamma et la désintégration radioactive entre autres.

choisir antenne relais

Une antenne relais est un émetteur-récepteur d’ondes radioélectriques, qui existent sous plusieurs formes. Les trois sortes d’antennes existantes se retrouvent dans la radiodiffusion, les émetteurs de télévision et la téléphonie mobile.

C’est un équipement qui est aussi utilisé dans divers domaines et secteurs tels que les hôpitaux et la télécommunication. Elles sont utilisées par la gendarmerie, les sapeurs pompiers et certaines sociétés privées.

Ces dernières œuvrent principalement dans les domaines des transports, des chantiers routiers, de la sécurité, etc.

Dans le secteur de la téléphonie mobile, une antenne relais est un émetteur-récepteur d’ondes hertziennes, qui sert dans la transmission des communications dans un réseau.

Son choix dépend du secteur d’activité et de l’emploi que vous voulez en faire. C’est pourquoi il faut définir si vous avez besoin d’une antenne pour la téléphonie mobile, la radiodiffusion ou pour un émetteur de télévision ?

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Le rôle d’une antenne relais dans la téléphonie mobile

Dans la téléphonie mobile, elle est généralement appelée antenne relais, car associée aux émetteurs elle forme la base des réseaux cellulaires. C’est une station de base ou encore un émetteur-récepteur qui convertit des signaux électriques en ondes électromagnétiques et vice versa.

C’est en 1956 que sont apparues les premières antennes en France. Les rudiments des stations de bases sont posés avec l’avènement du tout premier système de téléphones avec opératrices dans les véhicules.

Le système Radiocom 2000 voit le jour en 1985. La station de base était alors le BTS (Base Transceiver Station) dont la traduction française est station émettrice-réceptrice de base.

C’est d’ailleurs l’élément de base de l’antenne GSM (Global System for Mobile Communication) et EDGE (Enhanced Data Rate for GSM Evolution). Ces systèmes font partie des technologies de la deuxième génération 2G.

Ils sont différents de l’UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) qui est issu des technologies mobiles de la 3G. Dans les années 2000, les opérateurs ont installé des antennes plus performantes.

Les Note B est la station de base des réseaux UMTS et HSDPA (High Speed Downlink Packet Access), de la technologie 3G.

Les eNote B sont implantés pour les réseaux mobiles LTE (Long Term Evolution), une technologie de la quatrième génération (4G). Les stations de bases des nouvelles générations sont plus performantes et elles offrent plus de possibilités d’utilisation.

En plus de la téléphonie mobile, l’antenne relais 3G ou 4G a un débit plus élevé qui donne accès à la connexion Internet sur les mobiles (téléphone, Smartphone) ou à travers une clé Internet 3G ou 4G.

Ces antennes sont également qualifiées d’antennes cellulaires ou encore antennes GSM par abus de langage. De nombreuses stations de bases existent dans le monde. En 2006, elles étaient environ 1,4 million selon L’OMS (Organisation Mondiale de la Santé).

Le fonctionnement des stations de base

Deux technologies radio différentes sont utilisées pour connecter les stations de base aux réseaux mobiles. La première utilise les faisceaux hertziens tandis que la deuxième et plus récente utilise les fibres optiques.

La téléphonie mobile est une technologie qui transforme la voix en ondes radio ou champ de radiofréquences. L’antenne relais capte ces ondes radios ou ces signaux électromagnétiques pour les transformer en signaux électriques.

Ces signaux peuvent circuler dans les câbles ou bien subir une autre conversion pour circuler dans des fibres optiques (réseaux 4G). La raison pour laquelle cette téléphonie est dite cellulaire vient du fait que chaque antenne couvre une partie du territoire appelée cellule.

Les antennes relais sont des émetteurs-récepteurs bidirectionnels, indispensables à l’existence de la téléphonie mobile.

Elles se subdivisent en 4 catégories :

  • On retrouve les antennes Femtocell ont une couverture résidentielle d’une dizaine de mètres carrés.
  • Les antennes pico-cellulaires ont une couverture de proximité de quelques dizaines de mètres carrés.
  • Les antennes micro cellulaires ont une couverture réseau de quelques centaines de mètres seulement. Elles sont utilisées dans les gares et les centres commerciaux. L’Antenne Relais micro cellulaire est également appelée cellule métropolitaine (Metropolitan Cell).
  • Les stations de base macro cellulaires se retrouvent sur des supports tels que les toits des immeubles, des châteaux d’eau et les pylônes.

Les antennes micro et macro cellulaires sont composées de trois sous-ensembles. Elles reçoivent chacune une puissance électrique réelle qui varie de 10 à 60 watts pour les macros.

Pour les micros cette puissance est inférieure à 10 watts. L’armoire technique (BTS, Note B ou eNote B) et le coffret d’alimentation électrique complètent cet ensemble.

La couverture des antennes relais n’est pas la même en milieu rural qu’en zone urbaine. Leurs émissions en milieu rural couvrent de grandes surfaces tandis qu’en zone urbaine ces distances sont moins importantes.

 Les stations de base adaptées aux différentes zones

En campagne, moins densément habité, l’antenne relais émet sur des distances qui varient entre une dizaine et plusieurs kilomètres. Cependant, le débit par utilisateur est moins important. Dans une région comme

Paris, la couverture d’une station de base peut atteindre 500 m. Dans d’autres villes de moindre importance, les antennes émettent sur 1000 ET 2000 mètres. La densité de la population a une incidence sur la couverture d’une station de base.

En France, les principaux opérateurs de téléphonie mobile que sont SFR, Bouygues Telecom et Orange se partagent des bandes de fréquences. Ils couvrent la quasi-totalité du territoire. Pour offrir une bonne couverture dans les zones rurales à faible densité, ces trois opérateurs mutualisent leurs réseaux.

Avec l’antenne relais 3G ou 4G, la vitesse de transmission des données est devenue plus élevée. Ainsi, avec l’UMTS (Universal Mobile Telecommunication System), vous pourrez donc transférer des contenus multimédias en plus de la téléphonie. Vous pouvez aussi transférer en temps réel des vidéos, des images et du son.

De nouveaux services tels que la visiophonie, MMS video et la télévision sont également disponibles. Avec l’explosion du marché des Smartphones et des réseaux sociaux, de nombreuses applications vidéo se sont développées. Youtube, Replay entre autres applications ont leurs émules.

Dans le monde entier, il existait environ deux milliards d’utilisateurs et plus de 500 réseaux 3G en 2010. Cependant, les technologies mobiles 4G ont fait leur apparition ces dernières années. Elles se subdivisent en deux branches qui ne se mélangent pas.

L’Antenne Relais WiMAX mobile utilise la technologie MIMO.

Elle est normalisée par l’EEE (ou l’Institute of Electrical and Electronics Engineers), une organisation américaine à but non lucratif. La branche LTE ou encore Long Term Evolution est soutenue par l’organisme de standardisation 3rd Generation Partenership Project. Avant de choisir une antenne relais, il serait important de connaître la réglementation française sur de telles installations.

Réglementations sur l’implantation des stations de base en France

Lorsque vous décidez d’implanter une antenne relais de téléphonie mobile dans un endroit quelconque sur le territoire français, vous devez suivre une réglementation. Vous pouvez la trouver sur le code de l’urbanisme et le code des postes et des télécommunications.

L’installation d’une antenne doit donc être conforme à la loi et respecter les exigences définies dans ses différents articles. Les principales exigences se rapportent à la légalité des installations, à la santé et à la sécurité des personnes vivant à proximité. Les équipements et les installations de communication électronique doivent également être compatibles.

Afin de prévenir des risques biologiques ; la loi sur l’installation des antennes relais a été complétée par le décret 2002 – 775. C’est une loi qui permet au public de limiter son exposition aux champs électromagnétiques. D’autres textes de loi tels que ceux qui concernent la compatibilité magnétique des appareils électroniques sont également applicables à ces installations.

Cependant tous les décrets et lois ne suffisent pas encore pour protéger les personnes. C’est pour cela qu’avant l’installation de ce dispositif, l’opérateur doit transmettre un dossier aux autorités compétentes et aux administrations concernées.

Le dossier en question comporte des documents qui attestent du respect des niveaux de référence. Il doit également posséder une déclaration de conformité de l’antenne aux normes européennes et françaises. D’autres attestations sont requises.

Seulement, face à la multitude des opérateurs, des services et des stations de base, comment choisir une antenne qui correspond à votre situation ?

Choisir une antenne relais adaptée à vos besoins de communication

Les opérateurs de téléphonie mobile Bouygues Telecom, Orange France et SFR installent déjà différents types d’antenne relais. Leur puissance varie de quelques milliwatts à des dizaines de watts.

Les antennes macro cellulaires assurent une couverture réseau et elles sont situées en hauteur. Tandis que les micro-cellulaires sont généralement placées dans les endroits de forte circulation tels que les gares, les centres commerciaux et les sous-sols (métro, tunnels et parkings).

Elles servent à renforcer la couverture réseau. Leur portée est faible et elles ne peuvent couvrir que quelques centaines de mètres.

Les pico-antennes sont de faibles portées car elles couvrent à peine 10 mètres. Elles servent à l’amélioration de la couverture réseau à l’intérieur des immeubles de bureaux, les hôtels, etc.

Depuis l’invention de la TSF (télégraphie sans fil), d’autres sortes d’antenne relais existent. La radiodiffusion (TSF), Les émetteurs de la télévision ou la radio sont également des antennes du même genre. Les équipements de radiocommunication utilisée dans l’armée, la police ou les sapeurs pompiers font également partie du lot.

Les émetteurs de radio et de la télévision ont une puissance supérieure à celle des antennes de la téléphonie mobile. En moyenne cette puissance est 10 fois supérieure à celle des stations de base.

Elle peut même atteindre 200 kW, soit presque 2000 fois la puissance des antennes relais de la téléphonie mobile. Très puissants, ils sont placés en hauteur et leur portée est très élevée.

La radiodiffusion est une émission des signaux via des ondes électromagnétiques, captées par le public, des personnes ou une communauté.

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Le choix d’une antenne relais requiert ainsi de nombreux critères.

Les opérateurs de téléphonie mobile, les gestionnaires des immeubles et les personnes peuvent se doter de la station de base dont ils ont besoin pour mener à bien leurs activités. Chaque station a un rôle bien précis. Le choix de l’antenne se fera alors en fonction de son rôle et de vos besoins de communications.

En général, les opérateurs de téléphonie mobile sont les principaux installateurs des antennes relais de téléphonie mobile. Ils peuvent ainsi réaliser une bonne couverture de l’ensemble du réseau national et donner satisfaction à leur clientèle. Cette clientèle est libre de choisir l’opérateur et le type d’antennes qui correspond le plus à ses besoins.

L’armée, la police et les secours doivent s’équiper de puissants émetteurs-récepteurs, qui leurs permettent de remplir facilement leurs missions. Les gares, les parkings et toutes les constructions en sous-sol sont également tenus d’avoir une antenne micro cellulaire.

Les propriétaires des immeubles et grands hôtels peuvent se doter des pico cellulaires et des antennes Wifi dont ils ont besoin. N’oubliez tout de même pas que leur installation doit nécessairement obéir à la loi et à la réglementation française et européenne. Pour une meilleure connectivité, lisez notre article sur le routeur 4G et/ou l’antenne 4G

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