Ch09 – Ondes EM | 1ère ERA-MA | ⏱ 30 min
Dernière mise à jour : 1 juin 2026
Sur un chantier de construction, la radio FM coupe quand on entre dans la pièce centrale en sous-sol. Pourquoi ?
Les ondes FM (λ ≈ 3 m) ont du mal à pénétrer dans des structures avec beaucoup de béton et d'acier, surtout en sous-sol ou caves. L'acier réfléchit et atténue le signal, et le béton armé forme une cage de Faraday partielle. La perte typique : 20-40 dB en sous-sol = signal divisé par 100 à 10 000. La radio devient inaudible.
Lila, technicienne chez « ConnectSite 69 » à Lyon, équipe les chantiers de bâtiment en radio FM, talkies-walkies et tablettes connectées. Sur un nouveau chantier de rénovation, la radio FM de l'équipe ne capte plus dans certaines zones du sous-sol. Elle doit comprendre et trouver une solution.
Calculer la longueur d'onde de France Inter (87,8 MHz).
λ = c / f = 3 × 10⁸ / (87,8 × 10⁶) ≈ 3,42 m.
Longueur d'antenne quart d'onde idéale pour FM (à 100 MHz).
λ(100 MHz) = 3 m. Antenne λ/4 = 75 cm.
L'antenne télescopique de la radio Sangean à 75 cm est donc optimale. Le problème n'est pas l'antenne.
Le sous-sol atténue le signal FM de 30 dB. Que vaut le rapport puissance reçue / puissance émise au sous-sol vs surface ?
30 dB = 10³ = 1 000. La puissance reçue en sous-sol est 1 000 fois plus faible qu'en surface.
Si en surface on recevait −60 dBm (signal correct), au sous-sol on a −90 dBm = quasi limite de sensibilité du récepteur. La radio coupe.
Solution 1 : ramener une antenne extérieure dans le sous-sol via un câble. Quelle longueur d'antenne FM dehors ?
Toujours 75 cm (λ/4 pour 100 MHz). On peut aussi mettre une antenne demi-onde 1,5 m pour gain supplémentaire (+3 dB ≈ ×2 signal).
Connecter l'antenne extérieure via un câble coaxial 50 ohms à la radio en sous-sol. Coût : 80-120 € antenne + 30 € câble.
Inconvénient : trou dans la dalle, esthétique, câble à protéger.
Solution 2 : passer aux talkies-walkies PMR-446 en mode chantier.
λ(446 MHz) = 3 × 10⁸ / 446 × 10⁶ = 0,67 m. Antenne λ/4 = 17 cm (intégrée à l'appareil).
À 446 MHz, le signal traverse mieux les ouvertures de quelques cm dans les murs (ouvertures >> 17 cm/4 = 4,2 cm critique). En pratique : portée 3-5 km en zone urbaine, OK pour communication entre étages.
Avantage : communication bidirectionnelle entre l'équipe. Pas seulement écoute de la radio.
Coût : 6 × 146 = 876 € pour équipe de 6.
Comparer les 2 solutions sur 4 critères.
| Critère | Solution 1 (antenne ext.) | Solution 2 (PMR-446) |
|---|---|---|
| Coût | 150 € | 876 € |
| Communication équipe | NON | OUI |
| Réception radio loisirs | OUI | NON |
| Mise en œuvre | Travaux + câble | Plug & play |
| Polyvalence chantiers suivants | Spécifique à ce chantier | Réutilisable |
Recommandation : les 2 sont complémentaires. PMR-446 pour la sécurité/coordination, antenne FM pour le confort musical (en bonus).
Sur les chantiers modernes, la solution la plus utilisée est la « radio Bluetooth + smartphone ». Pourquoi ?
Avec un smartphone (4G/5G), on peut :
Problème : la 4G/5G en sous-sol est aussi mauvaise que la FM. Solution : répéteur 4G dans le bâtiment (200-400 €) ou WiFi mesh étendu.
Tendance 2026 : le chantier devient « connecté », les outils sortent des micros isolés.
Recommandation Lila au chef de chantier (4 lignes).
Communications chantier — Lila (ConnectSite 69 Lyon)
• Radio FM : antenne extérieure 1,5 m + câble. 150 € pour le confort musical équipe.
• PMR-446 à 146 €/unité × 6 personnes : communication directe et sécurité.
• 4G en sous-sol : prévoir répéteur 300 € si besoin de smartphone connecté.
• Investissement global ~ 1 300 €. Réutilisable sur prochains chantiers.
Les ondes courtes (3-30 MHz) ne se propagent pas en ligne droite : elles se réfléchissent sur la couche ionosphérique (60-300 km d'altitude, électrons ionisés par le Soleil) puis redescendent loin.
Conséquence : avec un émetteur 100 W en France, on peut être entendu en Amérique du Sud. C'est la raison pour laquelle les radio-amateurs utilisent les HF.
La FM (88-108 MHz) est trop haute pour cet effet : propagation en ligne droite seulement, limitée à l'horizon (50-100 km). C'est aussi pourquoi les émetteurs FM sont en altitude (pylônes, montagnes) pour augmenter la portée.
📚 §2 (Nature des ondes EM) + §3 (Spectre EM) de la leçon Ch09.