⚡ Calculateur de densité de puissance RF

La densité de puissance RF décrit la concentration d’énergie électromagnétique en un point : la puissance traversant une unité de surface, généralement exprimée en mW/cm², W/m² ou µW/cm². Pour un émetteur rayonnant en espace libre, la puissance se répartit sur une sphère, si bien que la densité à la distance r d’un radiateur isotrope vaut S = PIRE / (4πr²), où PIRE est la puissance isotrope rayonnée équivalente. Les antennes réelles concentrant l’énergie, la PIRE intègre déjà le gain d’antenne.

La même formule sert dans trois contextes bien différents : l’évaluation de l’exposition EMF (cette exposition est-elle sous la limite ICNIRP ou la réglementation ANFR ?), la planification de liaison (quel signal atteint le récepteur ?) et le radar (la densité d’écho au niveau de la cible). Le calculateur accepte la PIRE (ou la puissance d’émission et le gain), ajoute la distance, et restitue la densité dans les unités préférées des rapports EMF, accompagnée de la comparaison à la limite d’exposition correspondante. Pour estimer ce que reçoit un récepteur, le calculateur d’affaiblissement de Friis reste l’outil de référence.

Le calculateur construit d’abord la PIRE à partir de la puissance d’émission et du gain d’antenne (si vous ne disposez que de la PIRE, saisissez-la directement). Il applique ensuite S = PIRE/(4πr²) et convertit le résultat entre mW/cm², W/m² et µW/cm² (1 W/m² = 100 µW/cm²). La sélection optionnelle de la bande de fréquences affiche la limite ICNIRP correspondante pour le public et pour les travailleurs, pour une vérification rapide.

Le tableau ci-dessous récapitule les limites ICNIRP 2020 pour le grand public.

La distance d’exclusion sûre dérivée (distance à laquelle la densité retombe sous la limite publique) est la sortie la plus utile pour les installateurs et les gestionnaires de site — elle répond directement à la question « à quelle distance les personnes doivent-elles rester ? ». En France, les mesures ANFR en toiture s’appuient sur ce même raisonnement.

1. Saisissez la PIRE en dBm, ou la puissance d’émission et le gain d’antenne séparément.
2. Entrez la distance depuis l’antenne en mètres ou en pieds.
3. Optionnel : choisissez la bande de fréquences pour comparer à la limite ICNIRP.
4. Cliquez sur Calculer pour obtenir la densité en mW/cm², W/m² et µW/cm².
5. Servez-vous de la distance d’exclusion sûre pour la planification du site.

Quelle différence entre densité de puissance et champ électrique ?

La densité de puissance S (W/m²) et le champ E (V/m) décrivent la même onde : en espace libre, S = E²/377. La densité de puissance est l’unité naturelle des ondes planes et des rapports ; E et H servent au champ proche et aux sondes de conformité. Ce calculateur traite la densité en champ lointain utilisée dans la plupart des normes.

Où commence le champ lointain de mon antenne ?

Environ à 2D²/λ, où D est l’ouverture de l’antenne et λ la longueur d’onde. Pour une parabole de 60 cm à 5 GHz, cela fait environ 1,2 m ; pour un panneau de station de base à 900 MHz, 5 à 15 m. En deçà, la simple loi en carré inverse surestime ou sous-estime la densité réelle.

Le calculateur additionne-t-il plusieurs émetteurs ?

Non, il évalue une source à la fois. Pour un site multi-antennes, calculez chaque source séparément puis additionnez les densités (ce sont des puissances, elles s’ajoutent linéairement). La distance d’exclusion affichée se rapporte alors à la source dominante.

Pourquoi les antennes de téléphonie mobile imposent-elles des zones d’exclusion en toiture ?

Les panneaux de station de base peuvent délivrer des centaines de watts de PIRE dans un faisceau étroit. À 5–10 m devant le panneau, la densité peut approcher ou dépasser la limite publique : les opérateurs balisent donc la zone du faisceau, même si la densité à quelques mètres sur le côté est négligeable.

Les routeurs WiFi présentent-ils un risque d’après ces chiffres ?

Un routeur typique de 100 mW de PIRE donne environ 0,8 µW/cm² à 1 m — des centaines de fois sous la limite publique ICNIRP de 200–450 µW/cm² en bande 2,4 GHz. Le calculateur affiche directement cette comparaison.

Quelles unités faut-il pour un rapport de conformité ?

La plupart des régulateurs acceptent W/m² ou mW/cm². L’ICNIRP 2020 utilise W/m², la FCC a longtemps utilisé mW/cm². Le calculateur fournit les deux plus le µW/cm², et le tableau de comparaison des limites est exprimé en W/m².

Utilisez toujours la PIRE (qui inclut le gain d’antenne) pour évaluer l’exposition près d’une antenne directive : avec la seule puissance d’émission, on sous-estime la densité dans le lobe principal de tout le gain. Rappelez-vous que 1 W/m² = 100 µW/cm², une conversion que l’on rate constamment. L’approximation en champ lointain S = PIRE/4πr² n’est valable qu’au-delà d’environ 2D²/λ de l’antenne ; dans le champ proche, la densité ne suit pas cette loi simple. Sur une toiture à plusieurs antennes, additionnez les contributions de chaque source au point considéré. Enfin, la limite publique est celle qui s’impose près des circulations et des fenêtres ; la limite professionnelle ne s’applique qu’aux zones d’accès réservé au personnel formé.