Les micro-ondes sont une partie des ondes radio. En télécommunications, on compare souvent une liaison micro-ondes à une liaison radio de fréquence plus basse. Les différences utiles concernent la propagation, les antennes et les ressources de transmission, plutôt qu’une opposition entre deux natures de signal.
Définir les termes avant de comparer
Les limites du terme micro-ondes dépendent de la convention : environ 300 MHz–300 GHz, ou une limite basse fixée à 1 GHz, sont des définitions courantes. Arrêter toutes les ondes radio à 300 MHz exclurait donc à tort les micro-ondes de leur famille.
Les «ondes courtes» désignent généralement les fréquences HF, 3–30 MHz. Ce nom ne signifie pas toutes les ondes dont la longueur paraît petite. Une liaison micro-ondes à 10 GHz n’est pas classée comme une liaison HF.
Fréquence porteuse, largeur de bande et débit sont différents. Une porteuse de 10 GHz n’offre pas automatiquement 10 Gbit/s : Hz mesure une fréquence ou un intervalle de fréquences, bit/s un flux d’information.
1. Propagation et obstacles
Dans le vide, radio et micro-ondes se propagent à la même vitesse c, environ 299 792 458 m/s. Avec λ = c/f, 100 MHz correspondent à environ 3 m et 10 GHz à 3 cm.
Beaucoup de faisceaux hertziens terrestres exigent visibilité et dégagement approprié de la zone de Fresnel. Diffraction, réflexion et traversée des matériaux dépendent de leur géométrie et de leurs propriétés électriques. Une fréquence basse ne traverse pas nécessairement toute paroi.
Les métaux peuvent réfléchir les deux catégories. Dimensions, rugosité et orientation par rapport à λ changent le résultat. Une réflexion peut créer un trajet utilisable ou une interférence entre plusieurs trajets.
La pluie et les gaz atmosphériques agissent différemment selon la fréquence. L’absorption par l’oxygène autour de 60 GHz ne représente pas toutes les micro-ondes. Certains trajets HF exploitent au contraire une propagation ionosphérique dont les conditions varient.
2. Antennes et ouverture
À ouverture physique et efficacité comparables, une longueur d’onde plus courte peut permettre une directivité plus grande. Un réflecteur ou un panneau fournit alors un faisceau étroit avec des dimensions pratiques.
Il existe néanmoins des antennes omnidirectionnelles à micro-ondes et des Yagi directives à des fréquences plus basses. «Radio» n’impose pas une antenne omni et «micro-ondes» n’impose pas une parabole.
En espace libre et en champ lointain, LFS = 20 log10(4πr/λ). Pour 10 km, ce terme vaut environ 111,5 dB à 900 MHz et 141,4 dB à 28 GHz. Il ne vaut pas respectivement 20 et 80 dB.
Ce sont des pertes de trajet, pas le niveau reçu final. Avec des gains fixés, le terme augmente avec la fréquence ; avec des ouvertures physiques fixées, les gains changent aussi. Les deux comparaisons ne sont pas interchangeables.
3. Canaux et capacité
Certaines bandes micro-ondes offrent des canaux larges pour transporter des données. Leur disponibilité dépend du système et du plan de fréquences. Modulation, codage, bruit, brouillage et réutilisation influencent la capacité.
Des signaux analogiques ou numériques peuvent occuper différentes bandes. Une fréquence basse n’oblige pas à la radiodiffusion AM/FM, et une fréquence élevée ne garantit pas 10 Gbit/s.
Comparez débit utile, erreurs et disponibilité dans les conditions prévues. Congestion, retransmissions et protocoles peuvent limiter le service même si le niveau RF semble bon.
Signal, radio et liaison
Le signal est la variation électromagnétique ; l’émetteur la génère et alimente l’antenne. «La radio» peut désigner le média de radiodiffusion ou l’équipement selon le contexte. La liaison comprend les deux extrémités, la propagation et le traitement.
Une liaison terrestre et une liaison satellitaire peuvent toutes deux employer des micro-ondes. Les différences de latence proviennent du parcours et du réseau, pas d’une vitesse plus faible des micro-ondes dans le vide.
Données à réunir pour choisir
| Rubrique | À vérifier |
|---|---|
| Trajet | Distance, obstacles et dégagement. |
| Service | Canaux disponibles et compatibilité. |
| Trafic | Débit utile, délai et disponibilité. |
| Antenne | Gain, diagramme et pointage. |
| Milieu | Pluie, gaz, bruit et brouillage. |
Les présentations NASA des ondes radio et des micro-ondes expliquent le spectre. L’équation de Friis aide à établir un bilan, sans pourcentage universel de perte à travers un mur.
