Pourquoi la radio FM traverse le métro, mais pas la 4G ni le Wi-Fi
Dans une rame bondée, la radio continue de diffuser du rock ou des infos, casque vissé sur la tête. Mais le smartphone, lui, signale 'Aucune connexion'. Deux technologies sans fil, deux comportements opposés sous terre.
Ce contraste du quotidien laisse voir une différence cachée dans la façon dont les ondes traversent notre environnement. La radio FM passe à travers murs et tunnels là où le Wi-Fi ou la 4G s’arrêtent net. On s’en rend compte à la descente dans le métro : la voix du journaliste ou la musique ne se coupent pas, mais les notifications en ligne se figent.
Ce phénomène ne dit rien de la 'qualité' ou de la modernité d’une technologie. Il révèle comment chaque type d’onde gère les obstacles. Beaucoup l’attribuent à la puissance de l’émetteur ou à la 'performance' du réseau, mais c’est la longueur d’onde qui change tout. Ce détail technique, souvent invisible, régit la manière dont chaque signal s’infiltre dans le béton, l’acier, ou rebondit dans les souterrains.
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Créer un compteLongueur d’onde et traversée
La radio FM utilise des ondes longues, autour de 100 mégahertz. Ces ondes, d’environ 3 mètres, traversent mieux murs épais et tunnels, car elles peuvent contourner les obstacles et rebondir sur les surfaces. C’est ce qui permet à la FM d’atteindre un poste en sous-sol, même loin de la surface.
Les signaux Wi-Fi (2,4 ou 5 gigahertz) ou 4G (souvent entre 700 mégahertz et 2,6 gigahertz) utilisent des ondes beaucoup plus courtes, de l’ordre de quelques centimètres. Ces ondes sont facilement absorbées ou bloquées par le béton et le métal, ce qui coupe net la communication dès qu’on quitte l’air libre.
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Selon FCC et l’ANFR, plus la fréquence est haute, plus l’onde est sensible à l’absorption par les matériaux denses. David Hall (National Instruments) illustre ce phénomène : une onde FM peut rebondir et se diffuser dans un tunnel, là où le Wi-Fi s’arrête contre le mur.
L’ancien qui résiste, le moderne qui cède
Le réflexe est de croire que le Wi-Fi ou la 4G, derniers cris de la technologie, devraient passer partout où la radio FM passe. Mais le matériel n’est pas en cause : le smartphone n’a pas 'moins de réseau', il utilise juste des ondes qui ne savent pas traverser les mêmes obstacles. La différence est dans la façon dont chaque onde se comporte face au béton et à l’acier des infrastructures.
Quand l’environnement change la donne
La capacité d’une onde à franchir un tunnel ne dépend pas seulement de sa fréquence. La forme du tunnel, l’épaisseur des murs, la présence de métal ou de béton armé modifient la donne. Une station large et ouverte laisse parfois passer un peu de signal 4G ou Wi-Fi, surtout près des entrées. Mais plus on s’éloigne, plus le signal chute.
La FM profite aussi de son mode de diffusion : elle vient de puissants émetteurs extérieurs, souvent placés en hauteur. Le Wi-Fi, à l’inverse, part d’une petite box locale ; la 4G dépend d’antennes réparties en surface. Leur portée se limite vite dès qu’un obstacle majeur apparaît.
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L’Agence Nationale des Fréquences indique que l’absorption d’une onde Wi-Fi par un mur en béton dépasse souvent 20 à 30 décibels, soit une perte de puissance quasi totale après seulement deux parois épaisses.
La portée : question de physique ou de choix ?
Certains ingénieurs avancent que la différence de portée tient essentiellement aux lois de la physique : on ne peut pas faire passer une onde courte là où seule une onde longue résiste. D’autres soulignent que l’aménagement technique pourrait changer la donne : on pourrait installer des relais Wi-Fi ou 4G dans les tunnels, comme cela se fait dans certains métros. Cette option existe déjà à Paris ou Londres, mais reste coûteuse et partielle. Le débat reste donc ouvert : limite naturelle des ondes, ou choix d’infrastructure ?
La radio FM traverse le métro grâce à ses ondes longues ; Wi-Fi et 4G, plus récentes, sont bloquées par le béton et le métal.