Ondes électromagnétiques : l'aspect technique

2. Technique

Qu’est-ce qu’une onde électromagnétique ?

Les ondes électromagnétiques rayonnent mais ne se propagent pas physiquement ou mécaniquement. Elles créent un champ électromagnétique qui exerce une influence à distance sur des charges électriques par attirance ou répulsion. L’onde électromagnétique est simplement un modèle pour représenter l’intensité du champ électromagnétique en fonction du temps.

Notre corps fonctionne totalement grâce à de faibles courants électriques. Chaque cellule organique du corps humain fonctionne et communique grâce à des courants électriques naturels. Les ondes électromagnétiques artificielles de notre environnement exercent une influence sur l’ensemble de notre corps et en particulier sur notre système nerveux.

Une onde électromagnétique artificielle est une énergie émise sous forme de photons. L’intensité de cette énergie variable au cours du temps est représentée par une sinusoïde. Ces deux caractéristiques sont la fréquence et l’amplitude. La fréquence de l’onde représente le nombre de fois que celle-ci se répète en une seconde. L’unité est le Hertz.

Utiliser une onde de forme sinusoïdale est une condition indispensable pour transporter efficacement l’information ; il s’agit d’une convention internationale.

Les signaux analogiques de la voix humaine peuvent être transformés en signaux numériques par un système électronique avant d’être émis sous forme d’ondes électromagnétiques de haute fréquence par une antenne. Aujourd’hui, les technologies sans fil utilisent presque toutes cette technique (Wi-Fi, DECT, Bluetooth, téléphonie mobile, radio numérique, radars).

Les signaux dits pulsés sont des paquets d’ondes de hautes fréquences émis périodiquement. Les ondes sont envoyées de manière discontinue. Cela permet de faire passer plusieurs abonnés sur la même fréquence.

Technologies sans fil pulsées

• Les téléphones portables émettant en 2G ou 4G ;
• Le Wi-Fi ;
• DECT ;
• Le Bluetooth ;
• Les fours à micro-ondes.

Technologies sans fil non pulsées

• Les téléphones portables émettant en 3G ;
• Les antennes relais de téléphonie 2G/3G/4G ;
• Les antennes de radio FM.

Les ondes hautes fréquences

Les unités de mesure pour les champs électromagnétiques HF sont le microwatt par m² ou, en convertissant, on trouve des volts par mètre.

Les ondes basses fréquences

Il est très important de différencier les ondes électromagnétiques de basses fréquences des ondes de hautes fréquences. On va considérer pour simplifier qu’une onde de basse fréquence oscille entre 1 Hz et 100 kHz (de 1 à 100 000 oscillations par seconde).

Les champs électromagnétiques de basses fréquences sont répartis en deux composantes indissociables appelées champ électrique et champ magnétique. Ces deux composantes se mesurent séparément.

Le champ électrique de basse fréquence est une onde produite par la tension électrique en Volt ; il se mesure en V/m. Les sources principales en 50 hertz sont les lignes à haute tension, l’installation électrique domestique, les appareils électriques sous tension.

Le champ magnétique de BF est généré par la circulation du courant électrique, c’est-à-dire dès la mise en marche d’un appareil. La mesure de ce champ est le Tesla.

Les facteurs de perturbations

Les antennes relais de téléphonie mobile

Les antennes relais de téléphonie mobile, appelées également cellules, sont des émetteurs et récepteurs d’ondes permettant de communiquer à distance avec un téléphone portable, un équipement informatique. Les différents réseaux de téléphonie mobile sont :

• 2G (qui va disparaître d’ici 2021) ;
• 3G standard UMTS : UMTS 900 MHz et 2100 MHz ;
• 4G standard LTE : LTE 700 MHz, LTE 800 MHz et LTE 2600 MHz ;
• 5G : 700 MHz, 1400 MHz 2600 MHz et 3500-3800 MHz

Les variations de la puissance de rayonnement d’une antenne dépendent de plusieurs paramètres :

• Le réglage de la puissance d’émission ;
• Le nombre de communications simultanées ;
• Le type de communication (téléphonique ou Internet) ;
• Le niveau de réception de chacun des utilisateurs.

L’évaluation de votre exposition à une antenne relais doit être mesuré par un professionnel en environnement électromagnétique. Il prendra en compte les axes principaux d’orientations de l’antenne relais, la puissance d’émission, et la composition des matériaux de votre habitat.

Les réseaux Wi-Fi

Les réseaux Wi-Fi se sont développés, permettant à chaque abonné de pouvoir se connecter à Internet n’importe où ainsi que chez soi avec son téléphone portable, tablette, ordinateur. Ces réseaux de plus en plus denses ne font qu’accroître l’étendue du brouillard électromagnétique auquel nous sommes exposés.

Les fréquences utilisées sont 2400 MHz et aussi 5000 MHz.

Le Bluetooth

Le Bluetooth utilise des fréquences très élevées de l’ordre de 2450 MHz, de même ordre que celles du Wi-Fi ou des fours à micro-ondes. Les signaux sont aussi pulsés.

Les émetteurs de radio ou télévision numérique terrestre

Le réseau d’antennes continue à se développer, notamment dans les grandes villes. Les puissances d’émissions sont identiques à celles des antennes FM. Elles sont peu nombreuses, mais exposent fortement les riverains jusqu’à plusieurs centaines de mètres.

Les radars civils et militaires

Les radars civils et militaires sont principalement installés au niveau des aéroports et bases aériennes. Les puissances d’émissions vont de plusieurs kilowatts (radars civils) à plusieurs mégawatts (radars militaires). Les risques d’exposition permanente aux radars sont importants pour les riverains situés dans un rayon de plusieurs kilomètres autour d’une base aérienne.

Les compteurs d’eau sans fil

Les compteurs d’eau communicants sans fil ont déjà fait leur apparition. Le module émetteur clipsé sur le compteur d’eau émet des ondes radiofréquences de manière régulière (2 à 3 fois par minutes). Les valeurs mesurées à proximité sont élevées, de l’ordre de plusieurs volts par mètre.

Le téléphone DECT

Le téléphone DECT est composé d’une base principale avec laquelle communiquent un ou plusieurs combinés. Elle émet des ondes électromagnétiques de hautes fréquences (1900 MHz) de forte puissance en permanence même lorsque vous ne téléphonez pas. Les signaux sont pulsés.

Le téléphone fixe relié à la box Internet

Attention : il émet un champ électrique basse fréquence, car la box n’est pas reliée à la terre.

Le four à micro-ondes

Le four à micro-ondes émet sur une fréquence de l’ordre de 2450 MHz, proche de celle utilisée par le téléphone portable. Les ondes de hautes fréquences agitent les molécules d’eau pour chauffer les aliments. Le corps humain étant composé d’eau, il est important de ne pas rester à proximité.

Les appareillages de cuisine

Four à induction, lave-vaisselle, réfrigérateur, congélateur, hotte aspirante peuvent créer un champ électrique (si mauvaise mise à la terre) et champ électromagnétique.

Le réseau domestique

Prises, lampes, réveils, et tous appareils électriques peuvent engendrer des champs électriques et magnétiques.