Tour de transmission

L'émetteur de Mayet (Sarthe), la cinquième plus haute construction de France.

Les tours de transmission ou émetteurs sont des structures destinées à émettre les ondes de la télévision et de la radio. Ce sont des constructions verticales (métalliques ou en béton) de type autoportantes ou haubanées, dont l'emplacement a été particulièrement étudié. Elles sont généralement placés en rase-campagne, sur des points hauts ou au centre d'une vaste plaine pour bénéficier du meilleur dégagement. L'importance de la courbure terrestre et la géomorphologie locale a une influence décisive sur la portée d'un émetteur, dépendant aussi de la fréquence ou spectre de travail.

Histoire

L’histoire des techniques de télévision fait l'objet d'un article séparé.

Antenne d'émission ondes moyennes multifils en T à Springfield (Massachusetts), 1925.

Les premières expériences de radiocommunication remontent à 1894, avec les essais de Popov, Bose et Marconi. L’antenne monopôle avait été brevetée par ce dernier en 1896, Popov étant tenu par le secret militaire. Cette antenne était alors un simple fil conducteur accroché à un mât de plusieurs mètres de hauteur : Marconi reconnut empiriquement que plus l'antenne était haute, plus sa portée d'émission était étendue.

Il faudra cependant attendre 1900 pour que cette invention trouve un débouché commercial : les 20 premières années de la radio ont été en effet dominées par l’expansion de la radiotélégraphie, dont les relais transmettaient leurs signaux exclusivement en ondes longues (bande kilométrique). Comme les antennes les plus hautes ne pouvaient intercepter qu'une fraction de telles longueurs d'ondes, leur résistance de rayonnement était encore très faible (environ 5 à 25 Ohms) ; or une faible résistance de rayonnement entraîne une déperdition critique de puissance par la terre. Pour compenser tant soit peu ce défaut, les premières stations radio augmentaient la capacité électrique des antennes en T en tendant plusieurs fils horizontaux entre des mâts en treillis espacés de 100-300 m.

Inauguration de l'émetteur radio de la Tour Eiffel : Sacha Guitry, Yvonne Printemps et le général Ferrié.

Ce n'est qu'après la Première guerre mondiale que les Etats autorisent les stations de radiodiffusion civiles à utiliser la bande d'ondes moyennes, donnant naissance à la Radio AM.

Le choix des ondes moyennes rendait possible l'utilisation d'antennes de hauteur compatible avec la longueur d'onde des signaux. Les antennes de radiodiffusion des années 1920 étaient presque toutes des antennes en T tendues entre deux mâts. La possibilité de concentrer l'émission sur une antenne à un seul mât a fait l'objet de deux articles importants, publiés en 1924. En France, à l'instigation du général Ferrié, l’émetteur radio de la Tour Eiffel avait été inauguré le 30 décembre 1921 ; mais la station commerciale Radiola n’émettra qu'à partir du 6 novembre 1922. En Russie, Lénine donne l'ordre d'édifier une tour radio à Moscou pour la radiodiffusion soviétique, selon les plans de l’ingénieur Choukhov : conçue pour une hauteur de 350 m et construite entre 1920 et 1922, elle ne s'élèvera finalement qu'à 148 m par pénurie de matières premières. En Allemagne, l'émetteur de Königs Wusterhausen, utilisé pour les transmissions militaires pendant la guerre, retransmet ses premiers concerts à partir de 1925.

Mâts de l'émetteur radio de Rugby.

Dès 1930, la consommation électrique des antennes radio poussa les exploitants à recourir à des antennes en treillis rhomboédriques, où le corps du mât est électrifié, et forme lui-même une antenne active : un fil, dont l'extrémité est isolée par un embout en céramique ancré dans un socle en béton, pend le long du mât. Les premières antennes de ce type (comme l'antenne demi-onde de la station de Wayne de 1931, haute de 213 m et rayonnant 50 kW) étaient appelées tour Blaw-Knox aux Etats-Unis. On s'aperçut au cours de cette même décennie que ces antennes, par la distribution des courants, émettaient trop de puissance vers le ciel, et étaient sujettes à une dérive du signal : c'est ainsi que les tours radio évoluèrent vers des mâts plus étroits, de section uniforme, qui offrent un diagramme de rayonnement plus efficace pour la réception au sol.

La première transmission française de télévision a été retransmise le 14 avril 1931 par René Barthélemy, et présentée par Suzanne Bridoux devant 800 invités, avec une image de trente lignes (court métrage L'Espagnole à l'éventail, et prises de vues en direct), entre le laboratoire de la Compagnie des compteurs de Montrouge et l'École supérieure d'électricité de Malakoff située à 2 kilomètres. C'est la première transmission par émetteur de télévision, d’autres ayant été réalisées précédemment mais par fil.

Structure et appuis

Les premières tours de transmission étaient des pylônes en treillis analogues aux tours hertziennes des années 1920. Il faudra attendre l'exploit de l'ingénieur allemand Leonhardt, en février 1956, avec la tour de Stuttgart, pour qu'apparaissent les premières tours en béton armé.

La majorité des plus hauts et importants pylônes de transmission (TV, radio, télécom, etc.) sont haubanés, mais en zone urbaine du fait du manque de place pour l'ancrage latéral des haubans au sol, les pylônes (dits alors "autostables") sont construits sur la base d'un tripode (Mulhouse, RTL-Dudelange, Anlier, etc.) ou quadripode, comme la tour Eiffel : elle est un centre d'émission de TV, de radio et de télécommunications stratégique important.

L'émetteur le plus haut de France se situe à l'aiguille du Midi dans le massif du Mont-Blanc.

Les deux plus hauts pylônes haubanés de France sont :

• l'émetteur grandes ondes de France Inter d'Allouis près de Bourges d'une hauteur de 354 m (source TDF Allouis).
• l'émetteur TV et MF du Mans-Mayet (72) avec 342 m. (source TDF).

L'émetteur de télévision analogique le plus puissant en France a été, avant son arrêt le 8 octobre 2010, celui de Roc'h Trédudon dans le Finistère, avec 703 kW PAR en UHF (PAR étant la puissance apparente rayonnée qui tient compte du gain des antennes).

Dans d'autres pays, notamment en Allemagne, les émetteurs sont souvent placés sur des tours supportant à la fois les équipements de puissance des émetteurs, les antennes et un restaurant panoramique tournant comme à Cologne, Hambourg ou Berlin.

Fonctionnement

Les émetteurs sont aujourd'hui majoritairement pilotés (alimentés en programmes) par les satellites, reçus sur des paraboles professionnelles. On utilise encore des liaisons point à point appelées faisceaux hertziens qui utilisent des fréquences de l'ordre de 3 GHz à 8 GHz pour transmettre, par bonds de 50 km environ, les signaux depuis la source principale ou les centres secondaires vers le réseau d'émetteurs. Les signaux sont ensuite convertis en VHF ou UHF, présentant une certaine polarisation. Ils peuvent être renvoyés vers les réémetteurs locaux, c'est-à-dire des points de réémission secondaire à plus faible puissance. Cette dernière s'exprime en P.A.R. ou puissance apparente rayonnée, ce qui correspond à la puissance du bloc émetteur amplifié par le gain d'antenne d'émission.

La majorité des émetteurs sont de type omnidirectionnel, c'est-à-dire qu'ils rayonnent sur 360° en fonction de l'importance et du particularisme de la zone à desservir. Cependant, en particulier pour la mise en place de la TNT et afin de limiter le recouvrement des fréquences par des émetteurs proches, plusieurs émetteurs utilisent des antennes unidirectionnelles. C'est par exemple le cas de l'émetteur TNT du mont Ventoux dont le diagramme de rayonnement est orienté sud-ouest (vers Avignon) : la réception est ainsi possible dans la zone urbanisée, au détriment du reste du territoire.

Les émetteurs et les réémetteurs français diffusaient six chaînes nationales en SÉCAM. Aujourd'hui, le numérique, avec la TNT, propose dix-huit chaînes, avec des TV locales dans les plus grandes agglomérations. Les centres d'émission peuvent aussi accueillir les services de téléphonie mobile. Ils accueillent des paraboles orientables destinées à l'acheminement des signaux des reportages TV ou radio. Souvent, des liaisons satellites sont aussi utilisées à cette fin.

Au Congo-Brazzaville, par exemple, il existe le centre émetteur de la TDC situé à Tangombo, un quartier nord de Brazzaville. Ce centre permet ainsi la diffusion des émissions dans toute la ville de Brazzaville ainsi que dans ses environs.

Galerie

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  Émetteur du mont Ventoux (Vaucluse, France) se trouvant à 1 912 mètres d'altitude. Puissance d'émission : 195 kW.
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  Vue des arrivées des remontées mécaniques et de l'émetteur de télévision au sommet du mont Rond, dans le massif du Jura (Ain, France).
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  Émetteur de télévision installé à Bourg-Saint-Andéol à 414 mètres d'altitude, en Ardèche (France). Puissance d'émission : 280 W.
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  Tour relais du Mont Pèlerin situé dans le canton de Vaud en Suisse et culminant à 1 075 m.
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  Émetteur du Chasseral, situé en Suisse dans le massif du Jura. Hauteur de la tour : 120 m.
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  Relais hertzien sur un plateau près de Videlles dans l'Essonne en France.
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  Émetteur de Nancy-Malzéville en France.
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  Émetteur de Saint-Just-en-Chaussée, situé à 171 m d'altitude.

Voir aussi

Articles connexes

• Le pylône du Mans - Mayet ainsi que de nombreux autres sont la propriété de TDF
• Les antennes de réception pour la TNT
• Qualité de réception en télévision terrestre
• Émetteurs français captés en Suisse romande

Liens externes

• Calendrier prévisionnel des arrêts des émetteurs analogiques en vue du passage à la TNT
• Site de Thierry Vignaud, contenant beaucoup d'informations techniques et photos
• Diagramme de rayonnement des émetteurs de la TNT
• Cartes de couverture des émetteurs TNT
• Forum sur le déploiement de la TNT dans votre département