Comment... fonctionne un téléphone portable ?science et technologie

De l'émetteur de l'appel (un téléphone portable) à son destinataire (ici, un téléphone fixe), le signal contenant la voix voyage successivement par les ondes hertziennes et par des réseaux câblés
Celle-ci transmet le signal à une station de base qui l'envoie alors à une centrale, par ligne téléphonique conventionnelle ou par faisceaux hertziens. De là sont acheminées les conversations vers le téléphone du destinataire, selon le processus inverse, par voie filaire ou hertzienne suivant qu'il s'agisse d'un appel vers un téléphone fixe ou vers un portable. Le signal numérique est de nouveau transformé en signal analogique sonore dans l'appareil du récepteur.RétrécirDès 1956, les premiers téléphones fonctionnant sur ce principe sont mis en service. Cependant, l'énergie nécessaire pour émettre un signal est importante, et l'utilisation des piles ne suffit pas. De plus, les antennes de ces "portables" mesurent plus d'un mètre ! Bref, ces prototypes sont réservés aux véhicules.
Entre 1989 et 2001, la taille des portables a été divisée par 4.Photo .
Devant ce marché naissant, les firmes électroniques réduisent la taille des composants : batteries miniatures, antennes compactes et microprocesseurs. Toutes les technologies nécessaires au fonctionnement des portables se modernisent au rythme du développement des réseaux. Aujourd'hui, ils tiennent dans un paquet de cigarettes.
Embouteillage sur le réseauIl reste un hic. Le spectre électromagnétique est déjà très encombré par la télévision, la radio, la CB, les bandes de fréquence utilisées par la police et l''armée. Résultat : la fréquence utilisable par les portables actuels est coincée dans d'étroites plages. L'une d'elle s'étend de 890 à 915 MHz. Or, un appel utilise 200 kHz. Autrement dit, dans cette bande de 25 MHz, on ne devrait pouvoir passer que 125 appels simultanément.
Le problème est résolu par le fractionnement du réseau en cellules (d'où le terme parfois utilisé de téléphone "cellulaire"). Le territoire français est ainsi divisé en 40 000 parcelles. Chacune comporte des antennes qui assurent la liaison avec les téléphones mobiles situés à l'intérieur. De plus, chacune possède son propre sous-ensemble de fréquences, et n'a aucune fréquence commune avec les cellules mitoyennes. Pas de risque d'interférences, donc.
Or, chaque cellule peut traiter simultanément quelques dizaines d'appel. La densité de population dans les villes a donc obligé les opérateurs à diminuer la taille des cellules : de plusieurs kilomètres de diamètre en rase campagne, elles n'atteignent pas 500 mètres à Paris.
Vers une nouvelle générationPourtant, cela ne suffit plus. Avec plus de 40 millions de portables, le réseau français est saturé. Pour remédier à cet embouteillage, de nouvelles bandes de fréquence ont été libérées. Dans ce réseau, chaque cellule comporte un seul canal de 5 MHz. L'avantage ? Si un seul téléphone se trouve dans la cellule, il s'arroge ces 5 MHz et bénéficie d'un plus haut débit de connexion. Pratique pour échanger des vidéos ! C'est le réseau 3G, associé à une génération naissante de portables prête à remplacer la précédente, vieille d'à peine 10 ans
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