Comment un smartphone arrive-t-il à communiquer avec un satellite distant de plusieurs centaines de kilomètres, même en orbite basse ? Cela se fait-il au prix d’une explosion du DAS (et donc des émissions d’ondes pour l’utilisateur) ? L’ANFR répond à nos questions. 

communiquer avec un satellite

Avec des ondes, tout simplement !

 

Comment un smartphone arrive-t-il à communiquer avec un satellite distant de plusieurs centaines de kilomètres, même en orbite basse ? Cela se fait-il au prix d’une explosion du DAS (et donc des émissions d’ondes pour l’utilisateur) ? L’ANFR répond à nos questions.

Quid de la « densité de puissance » ?

Sur cette page, l’ANFR rappelle que « la mesure de référence est le débit d’absorption spécifique (DAS), pour toutes les ondes comprises entre 100 kHz et 10 GHz ». Au-delà, on passe sur la densité de puissance. Cette mesure intéresse l’Agence qui s’est équipée début 2023 d’un nouveau banc de test pour mesurer l’exposition du public aux ondes électromagnétiques.

L’ANFR explique qu’avec des hautes fréquences (il était question de la 5G à 26 GHz dans son article), « l’énergie captée dans les tissus reste localisée à la surface de la peau. Dans ce cas, l’exposition se caractérise […] en densité de puissance absorbée (DPA) dans les tissus biologiques et s’exprime en Watt par mètre carré (W/m²) ».

Comme nous le rappelions dans notre antisèche sur la 5G, la bande des 26 GHz va permettre aux opérateurs de proposer des débits très importants (en liaison terrestre), mais cette fréquence haute souffre d’une limitation importante : elle ne passe pas à travers les murs, les obstacles et même à travers la main.

Puissance vs autonomie du smartphone

L’ANFR ajoute que les fréquences élevées du service mobile par satellite sont « peu susceptibles de produire une "explosion" des puissances, ne serait-ce que parce que l’autonomie du smartphone demeure prioritaire pour les opérateurs et les utilisateurs ». Augmenter la puissance entraine mathématiquement une consommation plus importante et donc une baisse de l’autonomie.

L’Agence nationale des fréquences restera évidemment « vigilante pour assurer la conformité des terminaux avec les limites de DAS ou de densité de puissance ».

Les antennes des satellites sont beaucoup plus performantes

Nous avons ensuite demandé comment un smartphone pouvait joindre un satellite à plusieurs centaines de kilomètres alors qu’il est parfois difficile d’accrocher des antennes à quelques (dizaines de) kilomètres. L’explication de l’ANFR est assez simple :

« Contrairement aux réseaux terrestres, la liaison montante vers le satellite bénéficie d’une propagation sans obstacle : la puissance transmise n’est donc pas atténuée par les constructions ou les mouvements de terrain.

Bien sûr, elle s’atténue du fait de la grande distance, mais les antennes sur les satellites sont beaucoup plus performantes que les antennes-relais terrestres et elles autorisent des amplifications sans commune mesure : une fois dépliées, elles sont de très grande taille, comme celle du système AST Space Mobile ».

AST Space Mobile, nous en parlions la semaine dernière avec un premier appel vidéo par satellite en partenariat avec l’opérateur Vodafone. Le fabricant explique que chaque satellite « dispose d’une antenne réseau à commande de phase mesurant 64 m² ». Elle est déployée (on peut voir le résultat ci+dessous dans les laboratoires de l’entreprise) une fois le satellite dans l’espace.

Starlink reste assez discret sur le détail technique de sa solution. La société utilise des antennes réseau à commande de phase de « 2,7 x 2,3 m avec des récepteurs radio extrêmement sensibles et des émetteurs haute puissance afin de communiquer avec les smartphones depuis l'espace ».

Avec déjà plus de 6 000 satellites en orbite et une constellation prévue de 12 000 en phase 1, la flotte de Starlink sera bien plus importante que celle d’AST Space Mobile avec « seulement » 243 satellites. Mais les antennes de ces derniers sont plus grandes.

Améliorer les antennes des satellites pour le haut débit

« Ces antennes peuvent capter un signal montant très faible, ce qui autorise d’ores et déjà des services à bas débit (service de type messagerie) », précise l’ANFR.

Pour la suite, le gros du travail sera à faire du côté des satellites : « Pour des services plus élaborés, comme la navigation sur internet et les appels vidéos, les efforts de développement se concentrent également sur les antennes des satellites, puisque le principe du D2D reste de préserver les conditions d’usage et l’autonomie des smartphones ».

Dernière précision et pas des moindres : « bien sûr, ces services ne fonctionneront correctement que lorsque l’utilisateur se trouve en extérieur »