UHF

UHF signifie Ultra Haute Fréquence et couvre la bande radio de 300 MHz à 3 GHz. Dans les environnements industriels, la bande d'intérêt pratique s'étend d'environ 400 MHz à 900 MHz, où les fabricants d'équipements ont regroupé la plupart des systèmes de contrôle sans fil, de télémétrie et d'identification. Ces fréquences offrent un juste milieu utile : des longueurs d'onde suffisamment courtes pour utiliser des antennes compactes, mais une énergie suffisamment faible pour qu'elles pénètrent les murs et se réfléchissent sur les surfaces métalliques de manière à les rendre fiables dans les usines et sur les sites extérieurs.

L'UHF industrielle se divise en allocations sous licence et sans licence. Les bandes sous licence nécessitent une approbation réglementaire et sont généralement plus coûteuses à exploiter, mais offrent une protection contre les interférences. Les bandes sans licence comme les fréquences ISM (Industriel, Scientifique et Médical) à 433 MHz, 868 MHz et 915 MHz sont gratuites à utiliser, mais partagent l'espace avec d'autres équipements ; les interférences sont le problème de l'opérateur. Les scanners de codes-barres sans fil, les télécommandes pour grues et palans, les systèmes de suivi des stocks et les nœuds de télémétrie à l'échelle de l'usine fonctionnent couramment dans ces espaces sans licence.

Propagation et obstacles

La radio UHF fonctionne de manière prévisible à l'intérieur par rapport aux fréquences plus élevées comme les bandes micro-ondes. Un signal de 450 MHz traversera un mur en béton avec environ 10 à 20 dB d'atténuation selon l'humidité et le ferraillage. Le blindage métallique, cependant, réfléchit l'UHF presque complètement, de sorte que les systèmes sans fil dans les armoires de commande ou les boîtiers de machines nécessitent des antennes externes ou un placement d'ouverture. L'évanouissement par trajets multiples, où les réflexions des surfaces métalliques interfèrent avec les signaux directs, peut créer des zones mortes dans les grandes usines ; les antennes à diversité ou le saut de fréquence atténuent ce problème.

Le terme lui-même est historique. Le spectre radio a été divisé en bandes à mesure que la radiodiffusion se développait au milieu du XXe siècle ; l'UHF désignait à l'origine la région au-dessus de la VHF (30-300 MHz) utilisée pour la télévision. L'équipement industriel a hérité de l'appellation même si la plupart d'entre eux n'occupent pas la gamme complète de 300 MHz à 3 GHz. Dans l'usage moderne, lorsqu'un technicien dit qu'un appareil fonctionne en UHF, il entend généralement quelque part dans la fenêtre 400-900 MHz, bien que la définition officielle soit plus large.

Les limites de puissance et le gain d'antenne sont liés dans les réglementations. Un appareil UHF sans licence peut être autorisé à une puissance d'émission de 10 dBm avec une antenne de 2 dBi, ou 0 dBm avec une antenne directionnelle de 12 dBi, à condition que la PIRE (Puissance Isotrope Rayonnée Équivalente) totale ne dépasse pas un seuil. Comprendre ce compromis est important lors de la planification de la couverture sans fil dans une installation ; un émetteur-récepteur de faible puissance avec une antenne à gain élevé portera plus loin dans une direction qu'une unité omnidirectionnelle, mais des zones mortes peuvent apparaître derrière les obstacles.