Expositions aux ondes des faisceaux hertziens : notre analyse du rapport de l’ANFR

Les dizaines de milliers de faisceaux hertziens provoquent-ils une augmentation de l’exposition aux ondes du public ? L’ANFR a mené l’enquête durant plusieurs mois et vient de mettre en ligne son rapport. Voici notre analyse et ce qu’il faut en retenir.

Comme nous avons récemment eu l’occasion de vous l’expliquer en détail, les faisceaux hertziens sont largement utilisés par les opérateurs de téléphonie mobile et les FAI. Selon l’ANFR, la France dispose de plus de 120 000 sites, avec la possibilité d‘utiliser une douzaine de fréquences de 1,3 à 86 GHz en fonction des besoins. Comme toujours, plus la fréquence est basse plus la portée est importante, mais plus la bande passante est restreinte.

Les faisceaux hertziens permettent d'assurer des liaisons à haut débit sur des distances de plusieurs kilomètres, avec une latence imbattable puisqu’elle est même inférieure à celle de la fibre optique. Ils permettent de plus de connecter des zones difficiles d’accès, notamment en montagne ou sur des îles. Seule contrainte, mais pas des moindres, la liaison doit être visuellement dégagée entre les deux antennes. 

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Des mesures en 2021, un rapport attendu

Les sites sont répertoriés sur Cartoradio de l’Agence nationale des fréquences, mais pas les liaisons. Un site communautaire propose cette fonctionnalité – Carte-FH – avec un algorithme maison qui associe les sites entre eux en fonction des fréquences et des orientations (un Memory grandeur nature). 

L’ANFR effectue régulièrement des mesures d’exposition du public aux ondes, mais ce n’était pas encore le cas pour les faisceaux hertziens. Étant donné que les opérateurs limitent au maximum la présence d’obstacles (au sens large du terme) dans la zone de l’ellipsoïde de Fresnel, l’Agence s’attendait à ce que cette exposition soit faible. Une campagne de mesures était annoncée en février 2021.

Une conclusion sans surprise…

Fin 2021, la campagne de mesures était terminée et la phase d’exploitation des résultats avait débuté, avec la préparation d’un rapport détaillé. Il a été mis en ligne il y a peu. La conclusion est sans surprise : « Il en ressort que ces liaisons, très directives, rayonnent très peu en dehors de leur faisceau principal ».

« L’exposition du public aux ondes est donc très faible, ces faisceaux étant généralement installés en hauteur pour éviter tout obstacle qui viendrait interrompre la liaison ». Comme toujours, nous avons plongé dans le rapport de 35 pages pour en extraire les subtilités. 

… mais qu’en est-il dans le détail ?

La première partie de l’analyse de l’ANFR sur la distance de conformité, ce qui « revient donc à évaluer la distance à partir de laquelle la conformité aux limites d’exposition du public (présentés au Tableau 1) est respectée dans la ligne de vue directe de l’antenne ». 

Selon l’Agence, « il apparait que la grande majorité (91 %) des valeurs de densité de puissance maximales sont en dessous de la densité de puissance limite. Ceci signifie que pour 91 % des antennes FH, il n’y a pas de périmètre de sécurité » à mettre en place. Les 9 % restants en nécessitent un, dont les distances « varient entre quelques centimètres et un peu plus d’une quinzaine de mètres ».

Des mesures ont été effectuées à proximité d’une antenne se trouvant sur un hôtel (30-32 avenue de la Division Leclerc à Fresnes 94260). « Un certain nombre d’antennes de téléphonie mobile sont présentes sur le toit de cet hôtel. Parmi celles-ci se trouvent deux antennes FH, l’une fonctionnant à 38 GHz et l’autre fonctionnant à 73 GHz ». Les mesures permettent donc de s’intéresser à l’exposition globale, mais aussi de se focaliser sur le FH à 38 GHz.

Entre le toit et le dernier étage, l’exposition est divisée par 8

Une première série de mesures a été effectuée à deux endroits. La première position se trouve sur le toit à proximité direct de l’antenne FH ; elle a « été choisi afin qu’elle soit la plus proche possible du faisceau de l’antenne (la distance entre l’antenne et la position n°1 est d’à peu près 6 m) ». La seconde se situe au dernier étage du bâtiment dans la cage d’escalier ; elle est un étage en dessous de l’antenne FH.

À la position n°1, l’exposition globale (sur une plage de fréquence allant de 20 MHz à 40 GHz) est de 17,6 V/m, contre 15,7 V/m pour des fréquences comprises entre 30 MHz et 6 GHz seulement. L’ANFR en conclut donc que « l’essentiel des contributeurs proviennent de la bande 30 MHz – 6 GHz ». Les 1 800 MHz arrivent largement en tête (9,2 V/m), puis suivent les 700 MHz (7,2 V/m) et les 2 600 MHz (6,4 V/m).

On retrouve des valeurs plus faibles sur la seconde position : 2,1 V/m en exposition globale (20 à 40 GHz) et 2,3 V/m en détaillée (30 à 6 GHz). Cette différence surprenante au premier abord « s’explique par les faibles niveaux mesurés et par les bilans d’incertitude de ces mesures qui peuvent induire ce genre de situation », explique l’ANFR. À la position n°2, les principales bandes contributrices sont les 2 100 MHz (1,58 V/m), puis les 1 800 MHz (0,79 V/m) et les 800 MHz (0,78 V/m).

Pour l’ANFR, « ces mesures montrent que le niveau global de l’exposition baisse considérablement entre le toit et le dernier étage de l’hôtel (division par un facteur 8 environ) et que, par déduction, les contributeurs à l’exposition entre 6 GHz et 40 GHz sont faibles puisque les différences entre mesure globale et détaillée en fréquence sont du même ordre de grandeur ».

À 1 m on divise par 100, à 2 m par 1000

Une analyse spectrale a ensuite été faite à proximité de l’antenne FH – avec une distance de 5 cm, de 1 m et de 2 m – en se focalisant sur sa bande d’émission de 38 GHz. Le résultat est sans appel :

« La première observation faite sur site montre qu’il faut impérativement être dans le faisceau de l’antenne et assez proche de celle-ci pour voir son signal d’émission […]

On constate que lorsque l’on passe d’une distance de 5 cm à 1 m, le signal est réduit de 20 dB environ, ce qui équivaut à une division de la puissance par 100 (ou du champ électrique par 10). On constate que lorsque l’on passe d’une distance de 5 cm à 2 m le signal est réduit de 30 dB environ, ce qui équivaut à une division de la puissance par 1 000 (ou du champ électrique par 100) ».

Quid des espaces publics et des particuliers ?

Enfin, l’ANFR a élargi son champ pour les analyses. Des « mesures accréditées ont également été effectuées dans des espaces accessibles au public ou chez des particuliers qui sont plus ou moins distants d’antennes FH. Il y a six emplacements en intérieur et huit emplacements en extérieur ».

Là encore, rien à signaler : « Les résultats de mesures du niveau global de l’exposition présentés dans le Tableau 5 montrent que les niveaux sont très faibles par rapport aux valeurs limites de l’exposition. Les techniciens du laboratoire mandaté ont également pu surveiller le spectre pour les fréquences supérieures à 6 GHz, aucune émission significative n’a été détectée ».

En guise de conclusion, l’Agence rappelle que, « dans la pratique, pour éviter les obstacles dans l’axe du faisceau, qui perturbent fortement voire interrompent la liaison, les faisceaux hertziens sont le plus souvent installés en hauteur sur des pylônes ou aux bords des toits des immeubles, ce qui réduit considérablement la probabilité d’exposition du public aux ondes qu’ils génèrent ».