2,4 GHz, une aubaine pour l'aéromodélisme ?

Le problème des interférences mutuelles dues au chevauchement des canaux, comme cela pouvait se produire sur les bandes 35 et 40 MHz, est éliminé grâce aux protocoles de transmission utilisés sur la bande 2,4 GHz. Ces protocoles ont déjà fait leurs preuves depuis longtemps dans l'industrie. La fonction de télémétrie, telle qu'elle est proposée par les télécommandes de dernière génération, apporte une sécurité supplémentaire en ce qui concerne la portée de la liaison radio, car le pilote est averti lorsque celle-ci devient trop faible. Le temps de réponse de la transmission est nettement plus court qu’auparavant avec la transmission par largeur d’impulsion des impulsions de servo.

Les erreurs de signal temporaires sont détectées, corrigées ou éliminées grâce au cryptage numérique des commandes de pilotage dans le récepteur, ce qui évite tout dysfonctionnement. Les émetteurs étrangers sont détectés et ignorés par le récepteur.

Les signaux micro-ondes se comportent presque comme la lumière. Il n'est donc possible de piloter qu'à vue. Si l'on vole, volontairement ou non, derrière des bâtiments, des collines ou d'autres obstacles, la puissance du signal radio est très fortement réduite, voire peut disparaître complètement (les réflexions ont parfois un effet positif). La bande des 2,4 GHz est ce qu’on appelle une bande ISM. Nous devons partager cette bande de fréquences, que nous exploitons pleinement grâce au saut de fréquence et au spectre étalé, avec d’autres services issus de l’industrie, de la science et de la médecine. Cela signifie pour nous que la transmission peut en principe être occupée par d’autres utilisateurs. Les bandes de fréquences peuvent être encombrées par des signaux parasites (par exemple, un four à micro-ondes qui fuit, pouvant émettre jusqu’à 1 kilowatt).

De même, les émetteurs commerciaux puissants qui n'émettent pas sur la bande ISM peuvent perturber les récepteurs de télécommande en raison de la présence de champs électromagnétiques puissants. Cela s'applique en principe à toutes les transmissions radio.

• Défauts au niveau de l'émetteur ou du récepteur ou erreurs de manipulation
• Utilisateurs tiers de la bande ISM 2,4 GHz
• Présence de champs électromagnétiques puissants
• Superposition de différentes fréquences dans le récepteur

Toute perturbation éventuelle de la liaison radio de la télécommande doit être prise au sérieux, car elle peut entraîner la chute de notre modèle.

La partie avant des antennes de réception constitue la partie active de l'antenne. La partie grise ou noire est le blindage (câble coaxial) qui compose l'antenne. Le conducteur interne (que l'on aperçoit sur environ 3 cm) est constitué de 7 fils fins d'une épaisseur de seulement 0,06 mm, soit à peu près l'épaisseur d'un cheveu. Des pliures répétées à l'intérieur de la gaine en polyéthylène peuvent entraîner une rupture de fil, ce qui est difficile à détecter. Dans ce cas, cette antenne ne capte plus ; si vous disposez de deux antennes, une seule resterait active. Cela pourrait entraîner des interruptions de réception. À l'intérieur du récepteur, le câble est relié à un connecteur miniature-

raccordés par des connecteurs. Ces connecteurs ont une résistance à la traction limitée au niveau du câble. Si l'on tire trop fort sur le câble d'antenne, celui-ci peut se détacher du connecteur, même si cela n'est pas visible à l'œil nu.

Si l'on ne veut pas courir le risque d'une atténuation du signal d'antenne, les antennes doivent dépasser du fuselage du modèle. La fibre de carbone, le métal et certains pigments de couleur absorbent les signaux haute fréquence. La résine époxy renforcée de fibre de verre est en revanche perméable aux hautes fréquences.

Pour une qualité de réception optimale, il convient de suivre les recommandations des fabricants, qui conseillent de placer les deux antennes à un angle de 90° et aussi loin l’une de l’autre que possible. Le degré exact n’a pas d’importance. En revanche, deux antennes parallèles ne remplissent pas leur fonction. Le système Failsafe doit être activé sur les modèles à voilure fixe et, pour des raisons de sécurité, il doit impérativement être réglé sur la manette des gaz du moteur.

Mauvais positionnement des antennes sur l'émetteur

Toutes les antennes tiges constituent un dipôle de Hertz, dont le rayonnement s'effectue radialement selon un angle de 90° par rapport à l'axe de la tige. Dans l’axe de la tige, le rayonnement est minimal. Cela peut réduire la portée de plusieurs crans. Cela explique également pourquoi les deux antennes de réception doivent être orientées à 90° l’une par rapport à l’autre.

L’antenne tige de l’émetteur ne doit donc jamais être orientée vers le modèle. (Les modules qui ne disposent pas d’antenne visible utilisent une antenne patch, qui présente d’autres caractéristiques de rayonnement.)

Qui n'a pas aujourd'hui un téléphone portable dans sa poche, même en avion ? Comme de nombreux aérodromes sont situés loin des agglomérations, la réception y est souvent très faible. Le téléphone tente de se connecter

de maintenir la connexion (même sans passer d'appel) et émet toutes les quelques minutes des signaux courts mais très puissants. Ceux-ci peuvent, dans certaines circonstances, perturber notre émetteur.

Le Bluetooth et le Wi-Fi utilisent la même bande de fréquences que nos systèmes à 2,4 GHz. De plus, le Wi-Fi a une puissance plus élevée. Lorsque de nombreux réseaux Wi-Fi fonctionnent en parallèle, comme cela peut être le cas dans un environnement industriel, ceux-ci peuvent occuper entièrement la bande de transmission disponible et perturber notre liaison radio avec le modèle. Plus le récepteur est éloigné de nous et plus il se rapproche de l'émetteur tiers, plus le risque d'interférences est élevé. Ces appareils tiers devraient être éteints sur l’aérodrome afin d’éviter tout risque d’interférences (même si le saut de fréquence et le spectre étalé pourraient s’accommoder de tels signaux parasites). Dans notre propre intérêt, nous ne devons pas tenter le diable.

Les émetteurs tiers à très forte puissance peuvent perturber nos récepteurs en raison de la présence d'un rayonnement électromagnétique important. Les émetteurs de radiodiffusion fonctionnent en dessous de 1 GHz, mais avec des puissances allant de quelques dizaines de watts à plus de 100 kilowatts. Si notre modèle s'approche de tels émetteurs, l'étage d'entrée du récepteur peut être « saturé », de sorte que le signal de télécommande ne peut plus être capté ni décodé.

Les antennes de téléphonie mobile ont également des puissances d'émission variables. Celles-ci varient entre 10 et plus de 1 000 watts. Les fréquences se situent entre 900 et 2 200 MHz.

le même effet peut se produire.

Des signaux mixtes provenant de plusieurs signaux d'émission peuvent se former à l'entrée du récepteur et se retrouver alors dans la bande ISM.

Sur deux terrains d’aéromodélisme où des interférences ont été constatées, aucun signal perturbateur n’a pu être mesuré à 2,4 GHz. Cependant, des antennes de téléphonie mobile et des installations de radiodiffusion étaient présentes à proximité. Une analyse du spectre a permis de déterminer quels signaux étaient présents et à quelle intensité de champ au moment de la mesure. En laboratoire, les signaux mesurés ont été reproduits individuellement. Aucune perturbation n’a toutefois pu être constatée au niveau du récepteur. Ce n’est que lorsque deux signaux parasites ont été appliqués simultanément que le récepteur a déclenché le mode « Fail Safe ».

Il existe deux types caractéristiques de pylônes d'émission.

L'Office fédéral de la communication (OFCOM) met à disposition sur Internet des cartes et des données consultables.

• http://map.funksender.admin.ch/bakom.php

La carte permet de localiser les stations émettrices et d'en consulter les caractéristiques. Pour chaque station, un tableau présente les services mis en place et leur puissance d'émission.

Afin de ne pas perturber la réception de notre modèle, la distance par rapport aux émetteurs doit être la plus grande possible.

• Distance par rapport à un émetteur de télévision numérique, par exemple Rigi Kulm (112 kW), à la hauteur de l'antenne : > 8 km

• Distance par rapport à un répéteur (10 kW) : > 2 km
• Distance par rapport aux installations GSM (1 kW) : > 500 m

Cela ne signifie pas pour autant qu'il est interdit de voler à l'intérieur de ces distances. Il est toutefois recommandé de détecter le plus tôt possible d'éventuelles interférences et de s'éloigner de la zone à risque.

Les signaux parasites situés en dehors de la bande des 2,4 GHz peuvent être supprimés à l'aide de filtres adaptés. Un filtre possible, spécialement conçu pour la bande des 2,4

Conçu pour fonctionner à 2,4 GHz, il mesure $5 \times 3 \times 1,5$ mm et peut être intégré dans le câble d'antenne sans entraîner de pertes de transmission significatives. Il pourrait être mis en œuvre par les fabricants de récepteurs 2,4 GHz.

Pour effectuer une analyse, il est important de connaître :

• le moment où le dysfonctionnement s'est produit (aussi précisément que possible)
• Direction, distance et altitude de l'apparition de la perturbation
• Quels émetteurs et récepteurs étaient utilisés ? →

La nouvelle technologie permettant de piloter des modèles réduits à 2,4 GHz s'est imposée et on peut tout à fait lui faire confiance. Nous devons toutefois garder à l'esprit que toute technologie, aussi performante soit-elle, a ses limites, qui ne peuvent être dépassées sans conséquences. Quiconque dépasse ces limites physiques s'expose à des risques accrus.

Quiconque connaît ces limites saura donc les respecter. ■

*Département Infrastructure du SMV,
Paul Rudolf*