Nouveau projet : comment optimiser les champs électromagnétiques autour des antennes ?

Sirris participe à un projet qui consiste à développer des composants passifs (appelés radiateurs auxiliaires) programmables devant les antennes-relais de téléphonie pour optimiser le champ électromagnétique.

Le rayonnement des antennes-relais de téléphonie mobile est devenu un sujet de société important car il nécessite un équilibre entre développement technico-économique, préservation de la santé et de l’environnement et gouvernance démocratique.
Or, la demande en téléphonie et transmission de données mobiles ne cesse de croître et l’avènement du 4G va accélérer cette tendance. 

Pourtant, des craintes subsistent dans la population, chez les décideurs politiques et même dans le corps médical quant aux effets des ondes électromagnétiques (OEM) sur la santé. Et si l'utilité sociale de la téléphonie mobile ne fait aucun doute, son extension n'échappe pas au phénomène NIMBY ("Not in my backyard") dès qu’une nouvelle antenne émettrice doit être installée. Et la régulation publique est tiraillée entre le besoin grandissant d’élargir le réseau et l’obligation de respecter les normes environnementales de santé. 

Beaucoup de spécialistes estiment que le choix des sites des stations-relais devrait reposer non pas sur une notion de maximisation du trafic mais sur un principe de minimisation de l’exposition humaine aux ondes électromagnétiques, à niveau de confort technologique inchangé pour les utilisateurs. 

Réduire de manière uniforme la puissance des stations-relais n’est pas une solution satisfaisante du point de vue des opérateurs, même si c’est celle qui est employée à l’heure actuelle. Jusqu'ici, une solution technologique liée au diagramme de rayonnement des antennes-relais n'a pas été exploitée.

Actuellement, ces antennes rayonnent de manière uniforme. Selon les chercheurs de l'UCL-ICTEAM, en rendant le rayonnement non uniforme sur base d’une prédiction précise du niveau de champ électromagnétique, il devrait être possible de réduire le champ dans certaines directions 'sensibles' (écoles, rue peuplée…) en le renforçant dans les directions où il est trop faible. La réalisation de ces nouveaux diagrammes doit se baser sur de nouvelles méthodes de conception d’antennes et de calcul de la couverture radio.

C'est l'objectif du projet B-WARE (WB Health), qui a démarré en juin 2014. Le résultat principal consistera en une structure porteuse intégrant des radiateurs auxiliaires, programmables sur base des résultats fournis par un logiciel de propagation-optimisation, et en la démonstration de la conformité aux spécifications de performance et de rayonnement. L'étude technologique sera complétée par une évaluation de l’acceptabilité sociale et de la conformité réglementaire des antennes-relais ainsi équipées et qu’une analyse des responsabilités juridiques incombant aux opérateurs et fournisseurs d’équipements.

Dans ce projet, Sirris est particulièrement chargé de la conception et du dimensionnement du support des radiateurs, du choix des matériaux, de l'étude de la problématique de la connectique et de la réalisation des démonstrateurs. 

Il s’agit en particulier de produire des éléments conducteurs passifs (dipôles en aluminium ou cuivre) sur un support structurellement dimensionné. Mais le concept de dipôles passifs repose sur une gestion contrôlée de la longueur de ceux-ci par l’utilisation de switches électroniques placés au milieu du composant. Ceci suppose la présence des connecteurs conducteurs continus qui sont gênants pour l'effet switch. Il faudrait donc qu'une fois les switches ajustés, le caractère conducteur de ces éléments disparaissent de la signature passive du panneau. 

Sirris a dès lors imaginé un concept de connectique temporaire qui ne serait active qu’au moment de l’ajustement du rayonnement des éléments auxiliaires par l’installateur. Plusieurs voies sont étudiées, basées sur des techniques d’impression d’encres conductrices sur substrat souple au moyen d’équipements tels que l’AJP (Aérosol Jet Printing). 

Partenaires du projet B-WARE : UCL-ICTEAM (promoteur), ULB-OPERA, UNamur-CRIDS