COMMUNICATION À DISTANCE

COMMUNICATION À DISTANCE
De tout temps, les hommes ont éprouvé le besoin de communiquer entre eux, d'échanger
des informations : par le geste, la parole, la gravure, l'écriture. La communication à
distance fut particulièrement difficile à ses débuts, surtout lorsque les personnes qui
voulaient communiquer entre elles ne se trouvaient pas à portée de voix. Divers moyens
ont été développés et utilisés pour solutionner ce problème de distance.
On a ainsi utilisé différents types de signaux dont, en 1794, le télégraphe optique de
Claude Chappe. Des tours à signaux étaient placées à visible distance l'une de l'autre où
de grands leviers s'élevaient et s'abaissaient épelant, par ces positions, les messages de
poste en poste jusqu'à destination. Lorsque les lunettes d'approche furent inventées, les
signaux purent alors être aperçus de plus loin. Mais ces différents mécanismes de
transmission avaient leurs inconvénients. Les signaux sonores et visuels ne pouvaient pas
être utilisés sur des longues distances et dans n'importe lesquelles conditions. Le
document écrit par exemple, transmis par des messagers, mettait souvent beaucoup trop
de temps pour arriver à destination.
Premier télégraphe
optique entre Paris et
Lille en 1794
e
Ce n'est qu'avec l'invention de l'électricité à la fin du 18 siècle que les
communications se sont vraiment développées. Les communications par radio ont à
leur origine un ensemble de phénomènes de base en physique et en électricité
découverts par des expérimentateurs tels Allesandro Volta, André Ampère, Michael
Faraday, James Clerk Maxwell, Edouard Branly et Ferdinand Braun, pour n'en
nommer que quelques-uns. Mentionnons que c'est ce dernier, Ferdinand Braun, qui a
inventé l'antenne dirigée, l'oscilloscope et qui, en 1874, a découvert qu'un cristal peut
conduire le courant électrique dans un sens dans certaines conditions mais pas dans
d'autres. Ce phénomène fut appelé « rectification ».
En 1837, Samuel Morse, peintre et physicien américain né
à Charlestown (1791-1872) inventa le télégraphe
électrique et l'alphabet qui porte son nom, le code Morse.
Grâce à une succession de points et de traits qui
pouvaient voyager sur des fils conducteurs, Morse a
Samuel Morse
réussi à transmettre sur de longues distances et
rapidement des informations qui auraient pris des jours à se rendre à destination par
courrier habituel. Puis, en 1864, James Maxwell a prouvé l'existence des ondes
électromagnétiques qui voyagent à la vitesse de la lumière, ouvrant ainsi la porte à
l'émission des ondes radio.
Quelques années plus tard, en 1876, Alexander Graham Bell, physicien américain né
à Édimbourg, en Écosse (1847-1922) a inventé le téléphone. Bell était à l'origine
professeur dans une école pour malentendants. Ce n'était pas encore la radio mais
Alexander Graham Bell
lentement on s'en approchait.
Heinrich Hertz
Heinrich Hertz, né à Hambourg en Allemagne (1857-1894), dans ses études comme
physicien théorique, combina l'ensemble des connaissances nécessaires et réussit la
première émission et réception d'ondes de radio en 1887, sur une distance de 20 mètres.
Dans les milieux scientifiques, il est considéré comme le découvreur de la radio. C'est la
raison pour laquelle on a donné son nom de « ondes hertziennes » aux signaux radio et
pourquoi le nom des fréquences vibratoires qu'on appelait cycles ou kilocycles au départ, a
été remplacé par « hertz ». Depuis 1890, Marconi de son côté effectuait des expériences sur
ces découvertes en essayant de démontrer d'une façon pratique les possibilités de ces
nouvelles technologies inventées presqu'en même temps par Nicolas Tesla et Hertz. En
1895, Marconi réussit à transmettre un signal radio sur une distance de quelques centaines
de mètres. Tesla pour sa part effectuait des expériences sur les courants polyphasés et a
imaginé un montage capable de produire des ondes hertziennes. Par la suite, Guglielmo Marconi a appliqué les
connaissances acquises au développement des premiers systèmes rentables d'émetteurs et de récepteurs; ses
recherches ont finalement abouti alors en utilisant sensiblement les mêmes techniques que Hertz. Marconi avait
21 ans au moment d'effectuer sa première liaison sans fil de quelques centaines de mètres. Il avait conçu à cet
effet une antenne à radiation verticale qui est devenue par la suite l'antenne Marconi. Il déposa un brevet en
1896.
Bien que les motifs fondamentaux de ces pionniers se situaient du côté de la recherche scientifique et des
applications commerciales respectivement, la publicité que suscita leurs travaux et les comptes-rendus de leurs
expériences furent le point de départ de recherches plus étendues autour de ces techniques nouvelles par des
expérimentateurs amateurs de par le monde. Des centaines d'émetteurs et de récepteurs rudimentaires furent
construits par ces amateurs qui, bien entendu, ne portaient pas encore ce nom.
En 1898, le 26 octobre, le français Eugène Ducretet a réalisé la première liaison sans fil entre la tour Effel à Paris
et le Panthéon, distant de 4 kilomètres.
Le 28 mars 1899, Marconi a établi une liaison radio entre la
France et l'Angleterre au-dessus de la Manche entre Douvres et
Wimereux distant de 50 kilomètres et c'est le 12 décembre 1901
que cet ingénieur italien réussissait à vaincre l'Atlantique en
établissant une première communication radio en code Morse
entre Signal Hill, à Terre-Neuve au Canada et Poldhu en
Angleterre, avec son collègue Sir John A. Flemming : une
distance de 3400 kilomètres. Le 17 décembre 1901, le New-York
Times annonçait l'invention de la TSF comme étant : « La plus
merveilleuse conquête scientifique des temps modernes ».
Guglielmo Marconi
Quelques mois plus tôt cependant, en décembre 1900, Réginald
Aubrey Fessenden, un canadien originaire des Cantons de l'est au Québec, avait réussit à transmettre la voix
humaine de Cobb Island près de Washington, pour la première fois de l'histoire. Ce fut là vraiment la naissance
de la radio. Toutefois, ce premier succès ne fut pas divulgué. Fessenden préféra en effet continuer ses travaux
afin d'améliorer la réception de ses appareils.
Le 15 décembre 1902, Marconi émit depuis la Nouvelle-Écosse le
premier message radio en code Morse jamais diffusé entre le
Nouveau Monde et le Vieux Continent.
En 1906, Fessenden transmet la voix entre
Machrihanish, Écosse, et Brant Rock,
Massachusetts
Seulement cinq ans après la transmission transatlantique historique
de Marconi, les opérateurs radio sur les bateaux du même océan
furent surpris d'entendre une voix humaine sortir des équipements
construits par Marconi et qui ne produisaient habituellement que
des signaux en Morse. On était alors en 1906 et Reginald
Fessenden, venait de réaliser ainsi sa première transmission audio
à longue distance. En effet, la voix et la musique furent transmises
sans fil entre Brant Rock, Massachusetts, États-Unis, à un navire
en mer Atlantique par Fessenden; la même année, il communiqua
ainsi, dans les deux sens, entre Brant Rock et Machrihanish,
Écosse.
C'est en 1904 que John Ambrose Fleming, ingénieur électricien
anglais, invente la première lampe de radio, une diode, qu'on
nomme alors « valve de Fleming ». Il essayait par tous les moyens d'améliorer la réception des signaux radio. Il
s'était dirigé vers les recherches de Thomas Edison qui avait remarqué la tendance de particules noires de coller
à l'intérieur de ses lampes utlisées pour l'éclairage, en présence de courant électrique. Fleming avait ajouté dans
une lampe une seconde électrode et avait raccordée celle-ci à un récepteur radio, découvrant ainsi le principe de
la rectification dans une diode.
Au printemps 1912 la TSF, la télégraphie sans fil, comme on nommait la radio à
cette époque, a permis de sauver de nombreuses vies, lors du naufrage du
Titanic. C'est un poste du gouvernement canadien de Cape Race, à Terre-Neuve,
qui a capté le message de détresse lancé à partir du navire. Lors d'un autre
naufrage, celui du Carpathia, un jeune télégraphiste de New-York a passé plus de
72 heures à son poste pour assurer le contact entre la ville de New-York et les
bateaux de sauvetage. Ce jeune télégraphiste n'était nul autre que David Sarnoff
qui devint plus tard le président de Radio Corporation of America, RCA Victor. Ces
deux occasions très spéciales ont permis à la TSF d'acquérir ses lettres de
noblesse.
En 1918, Marconi vint s'établir au Canada, seul pays à n'être pas soumis aux
David Sarnoff, président de RCA
restrictions militaires concernant la TSF. Il y fonda la Canadian Marconi Wireless
Company et c'est cette compagnie qui créa la toute première station radiophonique au monde dont le premier
indicatif était XWA, qui devint plus tard CFCF. C'était en 1919.
Le premier poste récepteur à galène avait été inventé par ailleurs en 1910 par deux chercheurs américains,
Dunwoody et Pickard, mais ces récepteurs à cristaux étaient utiles à la condition que le poste émetteur fut assez
puissant. Un système d'amplification quelconque devint nécessaire et c'est dans cette direction que les travaux
de De Forest s'orientèrent. En 1917, on voit apparaître le premier poste récepteur superhétérodyne, découvert
simultanément par Lucien Lévy et Edwin H. Armstrong.
L'américain Lee De Forest eut l'idée d'interposer une grille métallique
entre la cathode et l'anode de la diode de Fleming pour en faire une
triode. Ce troisième élément, inclus entre les deux électrodes de la valve
de Fleming, fut appelé grille et prenait la forme d'un petit enroulement de
fil très fin entourant la cathode. Plus le potentiel négatif de cette grille était
réduit, plus les électrons à l'intérieur du tube étaient nombreux à le
traverser et être ainsi attirés par l'anode chargée positivement. La lampe
amplificatrice venait de naître. La lampe ainsi inventée par De Forest fut
non seulement un élément capital dans le développement de la radio mais
aussi dans le développement du téléphone, de la télévision et plus tard
des ordinateurs. Par exemple, le premier ordinateur conçu par l'Université
de Pennsylvanie, ENIAC, utilisait plusieurs milliers de lampes, remplissait
plusieurs pièces et consommait assez d'électricité pour éclairer une
dizaine de maisons. (ENIAC est le sigle de Electronic Numerical Integrator
And Calculator).
Lee De Forest et sa lampe amplificatrice
Les premières lampes étaient fragiles,
nécessitaient beaucoup d'énergie pour
chauffer la cathode et libérer ainsi des électrons de celle-ci. De plus, ces
filaments brûlaient souvent. C'est alors que les laboratoires Bell débutèrent en
1925 des recherches en électronique, en chimie, en physique et en plusieurs
autres disciplines pour reprendre des découvertes de Braun et de plusieurs
autres savants concernant les propriétés étranges des cristaux. Ces matériaux
devinrent connus sous le nom de semi-conducteurs à cause de cette propriété
qui les classait à mi-chemin entre les isolateurs et les conducteurs. Ces travaux
devaient déboucher en 1948 sur l'invention du transistor par John Bardeen,
Walter Brattain et William Shockley des laboratoires Bell, qui se méritèrent pour
John Bardeen, Walter Brattain et
William Shockley
cette découverte un prix Nobel de physique en 1956.
Le 4 octobre 1957, l'URSS met en orbite le premier satellite artificiel de l'histoire,
Spoutnik 1. Il émet un signal en code Morse qui fut capté dans le monde entier.
Spoutnik 1
En 1971, c'est la naissance du premier microprocesseur qui permet la
miniaturisation des matériels informatiques et leur pénétration dans les techniques
de télécommunication. Les premières puces assemblent l'équivalent de 1000
transistors. L'âge du numérique faisait désormais son apparition.
Adapté du livre L'histoire du monde radioamateur au Québec
© 2004 Destination Canada Ouest et le Musée québécois de la radio (Tous droits réservés)