fréquence

La fréquence mesure le nombre de cycles complets d'une onde qui se produisent en une seconde, exprimée en hertz (Hz). Dans les systèmes radio et sans fil industriels, la fréquence détermine la bande du spectre électromagnétique sur laquelle un émetteur ou un récepteur fonctionne. Un appareil de 2,4 GHz effectue 2,4 milliards de cycles par seconde. La bande de fréquences attribuée à un appareil contraint à la fois sa portée et sa capacité de données; les fréquences plus basses pénètrent les murs et voyagent plus loin, tandis que les fréquences plus élevées permettent des débits de données plus rapides mais nécessitent une ligne de visée plus dégagée.

L'équipement sans fil industriel est strictement lié à des allocations de fréquences spécifiques définies par les régulateurs nationaux tels que la FCC en Amérique du Nord ou l'OFCOM au Royaume-Uni. Un atelier d'usine pourrait utiliser 900 MHz pour la télémétrie, 2,4 GHz pour le Wi-Fi et 5,8 GHz pour les liaisons vidéo point à point, chacun servant des objectifs différents. Des interférences se produisent lorsque plusieurs appareils transmettent sur la même fréquence dans la même zone; c'est pourquoi les bandes de fréquences sous licence coûtent de l'argent et les bandes sans licence (bandes ISM) sont encombrées et peu fiables pour les travaux critiques.

La dérive de fréquence est un mode de défaillance courant: les oscillateurs vieillissants dans les émetteurs et les récepteurs perdent leur étalonnage et décalent leur fréquence de fonctionnement par rapport à la valeur nominale. Une radio certifiée à 868 MHz peut dériver à 869 MHz après des mois d'utilisation, ce qui la fait échouer aux tests d'interopérabilité ou perdre le verrouillage du signal avec un récepteur fixe. Les variations de température dans les environnements industriels accélèrent cette dérive; les oscillateurs à quartz sont compensés en température (TCXO) ou stabilisés en four (OCXO) précisément pour maintenir une fréquence stable.

Le terme lui-même vient du latin frequentia, signifiant répétition ou occurrence. Dans le travail radio, la fréquence et la longueur d'onde sont inversement liées (longueur d'onde = vitesse de la lumière divisée par la fréquence), c'est pourquoi les appareils 900 MHz utilisent des antennes plus courtes que ceux de 433 MHz. La fréquence que vous sélectionnez pour un réseau de capteurs sans fil ou un système de télécommande n'est pas un bouton de performance que vous pouvez tourner; c'est une limite réglementaire et une contrainte d'ingénierie définie au moment de la conception.