Produits et services utilisant les ondes électromagnétiques (Fréquences inférieures à 300 GHz)

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1 Produits et services utilisant les ondes électromagnétiques (Fréquences inférieures à 300 GHz) 1. Rappels fondamentaux et historiques 2. Etat de l art 3. Evolution technologique 4. Exposition des personnes 5. Conclusion Alain Azoulay, Cergy, Dimanche 26 Avril

2 1. Rappels fondamentaux et historiques Le spectre électromagnétique Extrèmement et Très basses fréquences Radiofréquences 9 khz à 3000 GHz 2

3 SOURCES D EMISSIONS ELECTROMAGNETIQUES (Fréquences inférieures à 300 GHz) Sources Naturelles Sources artificielles (créées par l être humain) Foudre Orages Bruit cosmique Emissions non intentionnelles -Lignes Haute Tension -Appareils électroniques -Alimentations électriques / transformateurs -Fours micro-ondes et appareils ISM etc.. Emissions intentionnelles Tous les types d émetteurs radio servant à communiquer, localiser ou naviguer (présence d une antenne d émission) 3

4 Application de télécommunication : Schéma de principe d un système de transmission radioélectrique unidirectionnel Antennes Modulation Traitement de signal Démodulation Traitement de signal EMETTEUR RECEPTEUR Propagation 4

5 CHAMP ELECTROMAGNETIQUE Une antenne d émission alimentée par un générateur radiofréquence produit un champ (ou onde) électromagnétique tout autour d elle, constitué de 2 vecteurs (champ électrique E, champ magnétique H) E s exprime en Volts par mètre, H en Ampère par mètre (on utilise aussi parfois le vecteur B induction magnétique à la place de H et s exprime en Teslas) 5

6 Caractéristiques d une onde électromagnétique E G Antenne d émission H Direction de propagation a) l onde transporte de la puissance dsp = E x H (densité surfacique de puissance en watts/mètres carrés) b) loin de la source d émission, et s il n y a pas d obstacle ou de réflexion, les champs E et H décroissent comme l inverse de la distance à l antenne sauf très près de l antenne (où il y a une décroissance plus forte) c) le rapport entre E et H est constant et égal à 377 Ohms. (loin de l antenne, à quelques longueurs d onde) d) la longueur d onde λ dans l air est égale à λ(mètres) = 300/Fréquence (en MHz) mais pas dans les tissus biologiques 6

7 REMARQUES Bien distinguer : La puissance d émission d une station - puissance accès antenne (watts) Pa - puissance (isotrope) rayonnée(équivalente) (watts): Pire =Pa x Gain maximum de l antenne Le champ E ou H créé par la station à une distance donnée (E en volts/mètre ou H en ampères/mètre à x mètres de l antenne) ou La densité surfacique de puissance (dsp) créée par la station à une distance donnée (dsp en watts/mètres carrés à une distance déterminée) 7

8 Applications RF industrielles : Bandes I.S.M (industrielles, scientifiques, médicales) pour applications des radiofréquences en dehors des télécommunications Fréquence minimum Fréquence maximum Fréquence centrale Ex: Four à micro-ondes Bandes de fréquences ISM (pas de limitation de rayonnement en dehors de la sécurité des personnes) Effet de chauffage des aliments (vibrations des molécules d eau) 8

9 Brefs rappels historiques sur la radio Fin du 19ème siècle : Premières expériences sur la radioélectricité (Branly, Hertz etc.) Notion d antenne : Popov De 1900 à 1950 Première communication entre deux continents: Marconi. Développement en parallèle de la TSF pour applications militaires et civiles. (entre points fixes) Développement de la téléphonie filaire Développement de la radiodiffusion, puis de la TV Développement du Radar (applications militaires et civiles) 9

10 Hertz Branly Popov Quelques grands noms historiques des ondes EM et de la radio Marconi 10

11 A partir des années 1950 Communications filaires (Téléphonie, transmissions de données) Utilisation industrielles des ondes électromagnétiques Exemples de Services radioélectriques -Services fixes de télécommunications -Radiodiffusion (Audiovisuel) (Développement de la FM et de la TV couleur) -Radiolocalisation / Radionavigation -Services mobiles (aéronautiques, marine, puis terrestre) -Services spatiaux -Radioamateurs 11

12 A partir des années 1980 Transformation progressive des télécommunications filaires : numérisation des signaux transmis Introduction de l électronique dans les centraux téléphoniques et dans le téléphone (poste T83) Besoin de couper les fils (mobilité) Développement du Minitel Développement de la micro-informatique et des réseaux locaux informatiques (LAN) Mobilité dans la maison ou au bureau Téléphone sans fil CT0 (26-41 MHz) analogique Semi-mobilité (Pointel) puis plus large Mobilité : Téléphonie mobile de 1ere génération (Radiocom 2000, NMT etc.) Projet GSM issu du projet de recherche franco-allemand Marathon 12

13 2. Etat de l art sur les vingt dernières années - Radiotéléphonie mobile (réseaux cellulaires) - Evolution de la Télévision analogique vers la Télévision Numérique de terre (TNT) - Internet pour tous (ADSL Box / WiFi) - Développement des applications sans fil multiples à courte portée (téléphonie sans fil domestique DECT, Bluetooth, télécommandes sans fil, Zigbee, radars anti intrusion, RFID identification sans contact etc.) Téléphonie fixe Internet et Informatique Multimédia + TNT Téléphonie mobile Résidence Appareils électroménagers ou électriques 13

14 Sources externes Emetteurs de Radiodiffusion et de TV Stations de base proches (GSM 900 / 1800 / UMTS) Points d accès WiFi, Radioamateurs, Radars etc. Environnement Radio résidentiel. Nombreuses sources d émissions électromagnétiques intentionnelles ou non Haut parleurs sans fil Transmetteurs TV / consoles de jeux WiFi Contrôle d accès de la maison ou de l immeuble RFID Téléphone sans fil DECT ou WiFi Radar anti intrusion Emetteurs récepteurs portatifs «ADSL Box» WiFi Téléphone mobile GSM UMTS / WiFi Bluetooth Appareils électroménagers Tubes néon Lampes basse consommation Tables à induction Outils électriques Four à microondes Micro-ordinateurs et périphériques Exemples de Sources intentionnelles ou non intentionnelles, basses fréquences ou radiofréquences internes au domicile 14

15 Radiotéléphonie mobile cellulaire Technique 1G Technique 2G Technique 2,5 G Technique 3G/ 3G+ Radiotéléphonie analogique (Radiocom 2000, NMT, AMPS, TACS) Radiotéléphonie Cellulaire Numérique (GSM 900, 1800) Années 90 GPRS EDGE Années 2000 UMTS HSPA depuis 2007 Technologies actuelles 15

16 Les bandes de fréquences de la téléphonie mobile GSM 900 GSM (DCS) 1800 UMTS Fréquences (MHz) Système Liaison montante Liaison descendante Emission du téléphone portable Emission de la station de base E-GSM à 915 MHz 925 à 960 MHz GSM à 1785 MHz 1805 à 1880 MHz GSM 1900 (*) 1850 à 1910 MHz 1930 à 1990 MHz UMTS 1920 à 1980 MHz 2110 à 2170 MHz UMTS TDD / MHz (*) GSM en Amérique 16

17 Exemple d'un système de téléphonie mobile cellulaire BTS BTS En GSM, les stations de base se distinguent par un jeu de fréquences et une fréquence «balise» (BCCH) BTS En UMTS, les stations de base se distinguent par un code spécifique (technique W-CDMA) BTS BTS BTS BTS Le territoire est divisé en cellules hexagonales équipées de stations de base avec une ou des antennes relais. Chaque station de base (BTS) est une extrémité d'une liaison radio, l'autre extrémité est votre téléphone portable (MS ou MT) 17

18 Organisation d'une Cellule Réseau télécom Antenne relais B F1 Contrôleur de station de Base Emetteur Récepteur (BTS ou Node B) F2 Le téléphone mobile est un émetteur / récepteur 18

19 Exemple d Antenne de station de base (relais) GSM 900 /

20 PIRE = Pa x Gain maximum Axe de rayonnement maximum Gain maximum Rayonnement de l antenne dans le plan vertical 20

21 10 Calcul du champ produit par une antenne de station de base de 17 dbi de gain et alimentée à 900 MHz par une puissance 9 Pa de 5 W soit une PIRE de 250 W, en fonction de la distance soit dans l axe de rayonnement maximum de l antenne 8 soit au sol à 1,7 m de hauteur, l antenne étant située à une hauteur de 30 m 7 Champ E (V/m) Variations du champ dans l axe de l antenne 1 Variations du champ au sol Distance (m)

22 Principe du GSM: Côté téléphone portable Lorsqu on appelle ou lorsqu on reçoit un appel Le téléphone émet en temps partagé, un signal à une fréquence avec une certaine puissance, une fois qu il est localisé dans une cellule. La puissance d émission radiofréquence est variable, elle doit permettre d être reçue par le récepteur de la station de base. Si on est éloigné de la station de base, la puissance émise par le téléphone portable est maximale (2 Watts dans l intervalle d émission, soit au maximum 250 milliwatts moyens en GSM 900 et 1 watt maximum durant l intervalle de temps d émission soit 125 milliwatts en GSM 1800). Elle diminue très fortement si on est proche d une station de base (de son opérateur). Chaque intervalle de temps d émission dure 0,577 milliseconde et est répété au plus tôt toutes les 4,6 millisecondes Utilisateur 1 Pmax = 2W Portable GSM Temps sur la fréquence d émission Pmoyenne = 0,25W 0,577 milliseconde Temps sur la fréquence d émission 22

23 GSM : Côté antenne relais / station de base La station de base émet toujours un signal d une puissance constante à une fréquence fixe dédiée à la cellule (voie Balise ou BCCH). Cette balise permet la localisation des téléphones dans la cellule concernée. S il n y a pas beaucoup de communications dans la cellule, la balise sert de canal de trafic aussi, c.à d. qu elle peut véhiculer les communications téléphoniques jusqu à 6 ou 7. Dans le cas contraire, l antenne relais/station de base va émettre d autres émissions complémentaires appelées canaux de trafic (TCH) à d autres fréquences que la fréquence Balise et qui vont dialoguer avec des téléphones portables pour véhiculer d autres communications. Dans ce cas, selon le nombre de communications simultanées dans la cellule, il peut y avoir en plus de la balise, des signaux TCH émis avec des émissions non continues. Tout ceci dépend de la cellule et de son équipement en émetteurs/récepteurs (TRX) pour écouler des communications et du nombre d utilisateurs simultanés. 23

24 UMTS (W-CDMA ou 3G) Se caractérise par une émission continue tant côté téléphone portable que station de base. Dans une cellule, il n y a qu une fréquence dans un sens et une fréquence dans l autre. Tout est codé, l identification de l utilisateur et celle de la station de base (Node B) sont définies par des codes (scrambling codes). La puissance d émission du relais ou du mobile peut varier dans le temps suivant le nombre d utilisateurs et la distance à la station de base. Les puissances maximum sont plus faibles qu en GSM pour les portables (environ 100 mw). Représentation fréquentielle d un signal UMTS (3G) sur un analyseur de spectre. 24

25 WiFi : Pourquoi? Point d accès WiFi Réseau Informatique ou Internet (via modem ADSL) PC connecté au réseau par WiFi Antennes visibles ou invisibles «NOMADISME» 25

26 Réseaux locaux radioélectriques (WLAN) (WiFi) Plusieurs normes a,b,g, 2 bandes de fréquences 2,45 GHz (b,g) et 5,3 GHz (a) Points d accès Routeurs Carte PCMCIA ADSL-Box 26

27 Caractéristiques particulières des normes Norme Bande de fréquence (MHz) Débit théorique (Mbit/s) Couche physique et Contrôle d accès IEEE b ,5 11 DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum), CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance) IEEE a OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing), CSMA/CA IEEE g ,5 54 OFDM, CSMA/CA 27

28 Limitations de puissance d émission en WiFi 2.45 GHz (décisions ARCEP) Les puissances sont exprimées en PIRE : puissance isotrope rayonnée équivalente à l'intérieur des bâtiments : une puissance (PIRE*) maximale de 100 mw sur toute la bande de fréquences ,5 MHz, à l'extérieur des bâtiments : une puissance (PIRE*) maximale de 100 mw sur la partie MHz et avec une puissance (PIRE*) maximale de 10 mw sur la partie MHz. * : Puissance Isotrope Rayonnée Equivalente La puissance indiquée correspond à celle mesurée pendant une émission de balise ou de trame 28

29 DECT: Téléphone d intérieur sans fil (à la maison ou au bureau) Bande de fréquence : 1880 à 1900 MHz Fréquences utilisées en temps partagé Même fréquence à l émission et à la réception Station de base Mode actif (communication) Mode passif (attente) Combiné 29

30 RFID : Identification Radiofréquence Le terme de «RFID» («Radio Frequency IDentification», ou «Identification par Radio Fréquence» en français) désigne des technologies permettant d identifier, à distance et au moyen d ondes radio, tout objet muni d une «étiquette RFID». Une étiquette RFID est composée d une puce reliée à une antenne, la puce renferme des informations particulières à l application considérée ou simplement un nombre permettant l identification de l étiquette. 4 bandes de fréquences autorisées : 125 khz, 13,56 MHz, 868 MHz, 2450 MHz la plupart des applications actuelles sont à courte portée (moins de 1 mètre) mais tendance à augmenter les portées. 30

31 Bluetooth Esclave 1 Esclave 2 Maître master Micro-réseau Bluetooth très faible portée Faible puissance : 1 ou 2,5 ou 100 milliwatts maximum Bande 2402 à 2480 MHz 79 fréquences possibles (saut de fréquence) 31

32 Les technologies radio ou «sans-fil» actuelles - DVB-T (Digital Video Broadcasting) ou Télevision Numérique de Terre (TNT) qui remplacera progressivement la télévision analogique. - La radiodiffusion AM et FM. Ce sont les sources d émission radio les plus puissantes, en général sur des sites en points hauts. - Wifi : Norme IEEE b, g, a, (réseaux locaux radio) - Les normes réseaux métropolitains (Norme IEEE ) - Wimax, (WiMax technologie radio de type cellulaire point à multipoint pour des usages fixes ou mobiles pouvant offrir des débits de plusieurs dizaines de mégabit/seconde dans des réseaux de types métropolitains (MAN)). - Normes de télécommunications - DECT (téléphonie résidentielle) - GSM / GPRS / EDGE (téléphonie mobile 2 G...) - UMTS / HSPA (high speed packet access) ( 3G...) -RFID (Identification radio fréquence) -SRD (Short range devices) : faible puissance / courte portée (1 à 100 mw) - Bluetooth: Norme IEEE , - Zigbee: Norme IEEE

33 3. Evolution technologique : les technologies émergentes (domaine grand public) Ultra Wide Band (Ultra large bande) : norme IEEE a, Technologie de remplacement de câble (Wireless USB, wireless 1394) Objectifs : 110 Mbit/s à 10 m jusqu à 480 Mbit/s à 2 m En Europe, norme ETSI EN v1.1.1 (UWB Communications) EDGE évolution : Débit plus important par modification de la modulation et implémentation de turbo-codes DVB-H / TMP: Adaptation de la TNT au téléphone mobile (TV sur mobile en diffusion). LTE: Long Term evolution (évolution de la 3G/HSPA) vers des débits encore plus élevés (plusieurs dizaines de mégabit/s) Systèmes à courte portée vers 60 GHz Courte portée, très hauts débits (plusieurs gigabit/s) - Wireless high-definition multimedia interface (HDMI). 33

34 4. Les questions d exposition des personnes aux champs électromagnétiques Domaine des Très Basses Fréquences Domaine des Radio Fréquences 0 à 9 khz 9 khz à 300 GHz 34

35 Mécanisme d exposition aux ondes électro-magnétiques SOURCE D EMISSION Milieu de Propagation et de Couplage H E MILIEU BIOLOGIQUE EXPOSE ε, σ Domaine de la physique Electromagnétisme Domaine de la biologie, Biophysique et du Bio-électromagnétisme 35

36 Travaux de l ICNIRP ICNIRP: «International Commission on Non Ionizing Radiation Protection» -Travail initial publié en Revu depuis et publié en 1998 Publication dans la revue internationale Health Physics, Avril 1998 «Guidelines for limiting exposure to time varying electric, magnetic and electromagnetic fields (up to 300 GHz)» Révision attendue en Travail de synthèse validé par l OMS (Organisation Mondiale de la Santé) 36

37 Recommandations de l ICNIRP Analyse d une abondante littérature dans le domaine Découpage de 0 à 100 khz et de 100 khz à 300 GHz Analyse de chaque effet dans chaque bande Bande 0 à 100 khz - Pas d effet thermique identifié - Problème majeur: Induction de courant dans les tissus Bande 100 khz à 300 GHz Accent mis sur les effets reconnus et avérés (effets thermiques court terme) - Analyse des différents modes d action des ondes: Etablissement des «Guidelines» ou Recommandations publiées dans la revue Health Physics 37

38 Réglementations actuelles Limites ICNIRP Validées par l Organisation Mondiale de la Santé RECOMMANDATION EUROPEENNE 1999/519/CE Recommandation du Conseil, du 12 juillet 1999, relative à la limitation de l'exposition du public aux champs électromagnétiques (de 0 Hz à 300 GHz) DECRET FRANCAIS du 3 mai 2002 (J.O.R.F. Numéro 105 du 5 Mai 2002 page 8624) pris en application de l'article L. 32 du code des postes et télécommunications et relatif aux valeurs limites d'exposition du public aux champs électromagnétiques émis par les équipements utilisés dans les réseaux de télécommunication ou par les installations radioélectriques 38

39 DOMAINE DES TRES BASSES FREQUENCES à 50 Hz Jusqu à 800 Hz Typiquement 50 Hz et harmoniques 39

40 Problématique des basses fréquences Interaction non thermique mais électrique Champs EM Courants induits et de circulation dépendant à la fois de la source, du couplage et des caractéristiques électriques des tissus + Courants de contact que l on retrouve aussi en RF Mais aussi: Craintes du public sur les risques d exposition au 50 Hz Lignes THT en particulier (leucémies chez l enfant, cancers, etc.) 40

41 Grandeurs définies par l ICNIRP pour limiter l exposition aux TBF Restrictions de base Densité de courant dans la tête et le tronc (ma/m²) en valeur efficace Bande de fréquence Densité de courant Densité de courant (ma/m²) eff. (ma/m²) eff Milieu professionnel Public 4 Hz - 1 khz

42 Niveaux de référence définis par l ICNIRP pour les basses fréquences Environnement professionnel Bande champ E champ H champ B de fréquence (V/m) (A/m) (µt) 0 à 1 Hz , à 8 Hz , / f² / f² 8 à 25 Hz / f 2, / f 25 à 820 Hz / f / f / f 820 à 9000 Hz ,4 30,7 Public Bande champ E champ H champ B de fréquence (V/m) (A/m) (µt) 0 à 1 Hz , à 8 Hz , / f² / f² 8 à 25 Hz / f 5000/ f 25 à 820 Hz / f 4000 / f 5000 / f 820 à 3000 Hz / f 5 6,25 3 à 9 khz ,25 42

43 Limites à 50 Hertz Exposition pour le Public pour les Professionnels Champ E (volt/mètre) Champ H (ampère/mètre) Induction B (microteslas) 43

44 DOMAINE DES RADIOFREQUENCES Les sources d émissions radiofréquences 9 khz à 300 GHz 44

45 Grandeurs définies par l ICNIRP pour limiter l exposition aux émissions Radiofréquences Restrictions de base a) le débit d absorption spécifique (DAS) pour l exposition (W/kg) de 100 khz à 10 GHz b) la densité surfacique de courant induit J (ma/m²) de 1 Hz jusqu à 10 MHz pour éviter tout problème sur le système nerveux. Dans la bande 100 khz -10 MHz, la densité de courant et le DAS. c) la densité surfacique de puissance externe de 10 à 300 GHz (effet de surface) Critère pris en compte pour le DAS: une élévation maximale de 1 C de la température du corps entier 4 W/kg Marge de sécurité : Facteur 10 pour les travailleurs Facteur 50 pour le grand public 45

46 Débit d'absorption spécifique (DAS) ou SAR en anglais : Le DAS est la puissance absorbée par kilogramme de poids corporel (W/kg). Pour l'exposition intégrale du corps, on calcule le DAS moyen à travers le corps, mais il est également possible de calculer le DAS moyen pour certaines parties définies du corps, par exemple la tête ou les membres. Les limites d'exposition (restrictions de base) sont généralement exprimées en termes de DAS et sont relatives à la situation en présence d'un corps. 46

47 Restrictions de base de l ICNIRP SAR ou DAS De 100 khz à 10 GHz Conditions d'évaluation du SAR dans le corps humain SAR moyenné sur un intervalle de 6 min pour le corps entier SAR moyenné sur 6 min pour une masse de 10g de tissus autre que ceux des mains, des poignets, des pieds et des chevilles SAR moyenné sur 6 min pour une masse de 10g de tissus des mains, des poignets, des pieds et des chevilles Absorption spécifique crête moyennée sur 10g de tissus (*) Travailleurs (Occupational) 0,4 W/kg 10 W/kg 20 W/kg 10 mj/kg Exposition du Public 0,08 W/kg 2 W/kg 4 W/kg 2 mj/kg (*) spécifique pour les radars Exposition de 10 GHz à 300 GHz Densité de puissance (W/m²) Travailleurs (Occupational) 50 Public 10 47

48 Détermination du DAS (ou SAR) Le champ E à l intérieur des tissus biologiques n est pas facilement accessible Deux approches : a) la modélisation mathématique (simulation électromagnétique) b) l approche expérimentale à partir de mannequins représentatifs. (adoptée pour les normes sur les téléphones portables) Le DAS n est donc pas une grandeur facilement mesurable en direct. Obligation de passer par des Niveaux de référence dérivés Champ E extérieur, H extérieur ou densité de puissance dsp extérieure 48

49 NIVEAUX DE REFERENCE Les limites de champ dérivées ( Niveaux de référence) Situation en l'absence d'un corps, dans laquelle la répartition du champ électromagnétique n'est pas influencée par la présence d'un corps. Champ E exterieur, H exterieur ou densité de puissance dsp exterieur 49

50 NIVEAUX DE REFERENCE ICNIRP pour les Radiofréquences Public Fréquence Champ Eext Champ Hext Champ Bext dspext (MHz) (V/m) (A/m) (µt) (W/m²) 0, ,25 0, , ,73 0, ,073 0, ,073 0, ,11 0,14 4, ,16 0, ,16 0, ,16 0, ,16 0, ,16 0,

51 Graphique des niveaux de référence RF en Champ Eext Niveaux de référence (Champ E ) V/m Professionnel 137 V/m V/m V/m 61 V/m 87 V/m PUBLIC 28 V/m 10 0,01 0, Fréquence (MHz) 51

52 Graphique des densités surfaciques de puissance dspext Niveaux de référence (Densité surfacique de puissance) W/m² Professionnel 10 W/m² 2 W/m² 50 W/m² PUBLIC 10 W/m² 0 10,00 100, , , , ,00 Fréquence (MHz) 52

53 Stations de base GSM et autres émetteurs fixes Exposition du public DAS non accessible Niveaux de référence Caractérisation à partir des mesures de champ ou de dsp sur tout le spectre RF Base actuelle : Protocole ANFR V2.1 53

54 Principes du protocole de mesure ANFR V2.1 Particularités 1. Analyse prélable large bande 2. Seuil à 0,28 V/m 3. Moyenne spatiale (3 points) 4. Analyse détaillée des bandes GSM et UMTS dans tous les cas 5. Extrapolation aux valeurs maximum d exposition Mesures effectuées par des laboratoires accrédités COFRAC 54

55 55

56 Extraits du site cartoradio.fr de l ANFR 56

57 Synthèse des résultats obtenus par Supélec lors de l étude WiFi ARCEP 1) Dans tous les cas, mesurés ou simulés, couverts par l'étude, les niveaux du décret [1] sont respectés pour des matériels RLAN WiFi (802.11b et g) utilisés dans des conditions conformes à la réglementation radioélectrique. 2) Dans le pire cas simulé, à savoir pour une distance de 12,5 cm et une puissance PIRE de 100 mw, le niveau du champ maximum est de l'ordre de 23 % de la valeur limite du décret qui est de 61 V/m et le niveau de densité surfacique de puissance correspond à moins de 5% de la valeur limite du décret. 3) Pour une utilisation plus réaliste de transfert de fichiers par l'ordinateur portable à débit maximum avec une puissance nominale PIRE de 50 mw, à 20 cm, les niveaux de champ sont d'environ 6 V/m soit 10 % de la valeur limite du décret en champ et à 1 % en densité surfacique de puissance de la limite du décret. 4) La valeur du champ électromagnétique décroît rapidement lorsque la distance à l'antenne augmente. La décroissance en environnement intérieur est proche de celle de la loi de propagation en espace libre jusqu'à quelques mètres, et dépend au delà de l'environnement. 5) Au-delà de quelques mètres, la contribution d'un équipement WiFi (utilisé dans les conditions nominales prescrites par le constructeur) devient négligeable en terme d'exposition (très inférieure à 0,1 V/m). 6) La décroissance rapide du champ entraîne qu'en utilisation normale, avec une distance de l'ordre de 1 m entre chaque antenne de micro-ordinateur portable, il n'y a pas d'effet de sommation des carrés des champs incidents : seule compte l'exposition de l'utilisateur au champ généré par son propre équipement radio. 57

58 5. CONCLUSION Variétés des sources de champ électromagnétique dans notre environnement quotidien Les nouvelles technologies radio numériques correspondent à des signaux complexes liés aux techniques de modulation et d accès. Les champs électromagnétiques décroissent rapidement lorsque la distance à la source augmente mais il y a aussi une influence non négligeable du diagramme de rayonnement de l antenne (en particulier pour les antennes de station de base dans le plan vertical) Les mesures d exposition RF sont faites sur demande, plutôt que de façon globale (Protocole ANFR) CARTORADIO En France, deux études d exposition récentes sur l exposition à 50 Hz - Etude EXPERS sous l égide de la Direction Générale de la Santé (2000 personnes) - Etude ponctuelle à Champlan sous l égide de l AFSSET Une étude d exposition radiofréquence récente sur un nombre limité de personnes sous l égide de l Afsset. (200 personnes dans la région de Besançon). Perspectives : Souhait d une meilleure connaissance de l exposition réelle de la population à l ensemble des sources (Proposition d actions concertées des organismes publics de recherche et de veille: exemple: Fondation Santé et Radiofréquences / AFSSET / ANFR / ARCEP / ANR / DGS) 58

59 GLOSSAIRE GSM Global System for Mobile Communication (2G) GPRS Global Packet Radio Service EDGE Enhanced Data for GSM Evolution UMTS Universal Mobile Telecommunication System (3G) HSPA High-Speed Packet Access (3G+) HSDPA High-speed Downlink Packet Access HSUPA High-speed Uplink Packet Access ISM Industriel, Scientifique, Médical WiFi Wireless Fidelity DECT Digital Enhanced (European) Cordless Telephone DVB-T Digital Video Broadcasting-Terrestrial (Télevision numérique de Terre) ou TNT DVB-H Digital Video Broadcasting-Handheld (Télévision numérique mobile personnelle) ou TMP BTS Base Transceiver Station (station de base du GSM) TRX Emetteur-Récepteur (Transceiver) DAS Débit d absorption spécifique SAR =DAS, Specific absorption rate PIRE Puissance isotrope rayonnée équivalente LAN Local area network (Réseau local informatique) R-LAN RadioLAN (Réseau local informatique radio) 59

60 REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES [1] - «Réseaux GSM-DCS» - X.Lagrange, P. Godlewski, S. Tabbane - Editeur Hermes [2] - «The GSM system for mobile communications» - M. Mouly, M.B. Pautet [3] - «UMTS Introduction and Measurement» - R.Kruger, H. Mellein - Editeur Rohde & Schwarz [4] - «Normes IEEE et compléments (a, b, g )» ( [5] - «Cours de Formation Continue de Supélec - Radiocommunications numériques Antennes - Compatibilité électromagnétique» etc. [6] - «Les systèmes d identification par radiofréquence - Rapport d expertise collective» - Afsset - Janvier 2009 ( [7] - «Identification radiofréquence et cartes à puce sans contact (RFID) - Description» - D.Paret - Editeur Dunod [8] - «Etude «RLAN et champs électromagnétiques» (WiFi) - Synthèse des études de Supélec pour l ARCEP» - Décembre 2006 ( [9] - «Guide pour l établissement de limites d exposition aux champs électriques, magnétiques et électromagnétiques». INRS - Cahiers de notes documentaires - Hygiène et sécurité du travail - N 182, 1er trimestre 2001 [10] - «Protocole de mesure in situ visant à vérifier pour les stations émettrices fixes, le respect des limitations, en terme de niveaux de référence,de l exposition du public aux champs électromagnétiques prévues par le décret n du 3 mai 2002 Version 2.1». ( 60

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