Telegraphie sans fil

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Télégraphie sans fil

Telegraphe

Le temps des pionniers

Par Michel SIMEON


Page réalisée par Pascal SIMEON avec les documents écrits par mon père, Michel SIMEON, retraité hyper actif passionné de postes anciens et d'expériences de physique du début de ce siècle.

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Sommaire


ONDES HERTZIENNES

MAXWELL et HERTZ découvrent les ONDES ELECTROMAGNETIQUES.

Portraits de Maxwell & Hertz

1873 - James MAXWELL à LONDRES, publie son TRAITE D'ELECTRICITE ET DE MAGNETISME.

Par raisonnement mathématique, il établit que toute perturbation électrique donne naissance à des OSCILLATIONS ELECTROMAGNETIQUES de fréquences diverses, non perceptibles par nos sens, qui rayonnent dans l'espace, comme le son, la lumière et la chaleur.

1887 - Heinrich HERTZ à KARLSRUHE vérifie par l'expérience les théories de MAXWELL.

Une étincelle électrique jaillit entre deux boules de cuivre. A quelques mètres et simultanément, une étincelle minuscule prend naissance dans la coupure du RESONATEUR en forme de boucle. Il est ainsi prouvé que les oscillations électromagnétiques sont induites à distance.

Experience de HertzDetail étincelle

Les "claquements électriques" successifs ébranlent l'état magnétique de l'espace environnant, de la même façon que des pierres jetées dans un lac font onduler de proche en proche la surface des eaux. Cette comparaison poétique est à l'origine de l'emploi du mot "ONDES" pour désignes les oscillations électromagnétiques ... les ONDES HERTZIENNES.

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TUBES A LIMAILLE

BRANLY découvre le premier RECEPTEUR sensible d'ONDES HERTZIENNES.
1890 - Edouard BRANLY à PARIS découvre que la limaille de divers métaux devient brusquement conductrice lorsqu'une étincelle électrique éclate à proximité. Son TUBE A LIMAILLE qu'il appelle RADIOCONDUCTEUR, muni d'une ANTENNE, fait alors dévier l'aiguille d'un galvanomètre. Un léger choc sur le tube retire à la limaille les propriétés conductrices et coupe le circuit. BRANLY fait la démonstration. Les appareils, émetteur et récepteur sont disposés respectivement dans deux salles de l'Institut Catholique séparés par 30 mètres.

Portrait d'Edouard BRANLY

Experience de Branly                            Tube a limaille

1894 - Olivier LODGE à OXFORD reproduit l'expérience de BRANLY. Il automatise la décohésion de la limaille au moyen d'un trembleur à mouvement d'horlogerie. Il obtient une portée de 130 mètres et baptise le tube à limaille COHEREUR.

Désormais, il est possible de déclencher une action mécanique importante à distance, à travers les murs, sans lien matériel ... SANS FIL !

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TELEGRAPHIE ... SANS FIL ...

POPOV Transmet le premier message MORSE ... SANS FIL. DUCRETET Construit un matériel de "TELEGRAPHIE HERTZIENNE SANS FIL" de qualité. MARCONI Pressent que les Ondes Hertziennes se propagent A GRANDE DISTANCE. Il multiplie les expériences ... et les succès.

Portrait de POPOV

- A partir de 1890, dans les Sociétés Savantes et dans les Grandes Ecoles, on s'intéresse aux Ondes Hertziennes.

- Dès 1892, à PARIS, le célèbre constructeur d'appareils scientifiques, Eugène DUCRETET, fournit aux cabinets de physique des appareils de qualité pour reproduire les expériences de HERTZ, de BRANLY puis de LODGE.

- A KRONSTADT en RUSSIE, Alexandre POPOV, professeur de physique des officiers de marine de TZAR, porte une grande attention à ces expériences. Il a l'idée d'utiliser les Ondes Hertziennes et le Tube à Limaille pour actionner, à distance et SANS FIL, une sonnerie. Il transmet ainsi des messages en Code Morse. Il imagine d'utiliser comme ANTENNE, un fil métallique soutenu par un ballon et les câbles de descente des paratonnerres.

- Le 7 Mai 1895, POPOV présente son expérience à la Société Russe de physique et de chimie de SAINT-PETERSBOURG. Le 24 Mai 1896, il obtient une portée de 25O mètres. Le message cadencé par un manipulateur s'INSCRIT sur la bande de papier déroulée par un TELEGRAPHE MORSE. La décohésion est obtenue automatiquement par une sonnerie frappeuse branchée dans le circuit de réception. Le poste RADIOTELEPHONIQUE "POPOV-DUCRETET", inventé par la suite, est à l'origine de la réception du MORSE par "LECTURE AU SON".
Emission du haut de la tour Eiffel - En Novembre 1897, Eugène DUCRETET réussit des essais de transmission aux abords de son laboratoire de la rue Claude Bernard. Le 5 Novembre 1898, il réalise la première liaison Hertzienne au-dessus d'une grande ville, entre le 3ème étage le la TOUR EIFFEL et le PANTHEON (4 Km .)
Ensemble du poste Popov-Ducretet (Lecture au son) - POPOV correspond avec DUCRETET, puis le rencontre à PARIS en 1899. De leur collaboration va naître tout un matériel de "TELEGRAPHIE HERTZIENNE SANS FIL" de qualité. Les ateliers DUCRETET équipent 23 bâtiments de la flotte Russe et les stations côtières.
Recepteur de telegraphie sans fil de Ducretet - Ces mêmes appareils POPOV-DUCRETET utilisés à partir de 1899 par le Lieutenant de Vaisseau TISSOT, au large de BREST, permettent des liaisons de 42, puis 83 Kilomètres.
- A la même époque, le jeune Guglielmo MARCONI, qui va devenir le grand promoteur et industriel de la TELEGRAPHIE SANS FIL, commence ses expériences près de BOLOGNE. Lui aussi a l'idée de transmettre SANS FIL des messages MORSE. Il pressent que les ondes Hertziennes peuvent se propager A GRANDE DISTANCE. Muni de capitaux importants, il augmente progressivement la puissance des appareils émetteurs de HERTZ et la sensibilité des dispositifs récepteurs de BRANLY. Il imagine de relier l'un des pôles à la TERRE.

- MARCONI multiplie les expériences ... et les succès.

- FIN 1895 - Il fait inscrire des signaux MORSE à 2.4OO mètres.

- Juillet 1897 - Il obtient une portée de 16 Kilomètres entre LA SPEZZIA et le cuirassé SANS MARINO.

- Octobre 1897 - Il atteint 54 Kilomètres (SALISBURY - BATH).

- Mars 1899 - Son message destiné au professeur BRANLY traverse la MANCHE, Sans Fil. (46 Km.)

Portrait de Guglielmo MARCONI

- Février 1901 - Il relie ANTIBES à la CORSE. (175 Km.)

- Décembre 1901 - Installé à TERRE-NEUVE, il perçoit des signaux émis depuis la côte Est de l'ANGLETERRE : 3.400 Km. Le succès de cette expérience est confirmé en 1903 par la réception d'un message télégraphique complet.

Antenne a Calvi (Corse)

- Des expériences semblables sont poursuivies depuis 1897 par Adolphe SLABY près de BERLIN et Ferdinand BRAUN à STRASBOURG. Appareils de transmission a la station d'Antibes-la-Brague

Reception de telegramme A Wimereux, réception du télégramme Sans Fil adressé de Douvres par Guglielmo Marconi à Edouard Branly.

Texte du télégramme :

"MR MARCONI ENVOI A MR BRANLY SES RESPECTUEUX COMPLIMENTS PAR LE TELEGRAPHE SANS FIL A TRAVERS LA MANCHE CE BEAU RESULTAT ETANT DU EN PARTIE AUX REMARQUABLES TRAVAUX DE MR BRANLY"

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T.S.F. PREMIERE GENERATION

Dans les installations de TELEGRAPHIE SANS FIL de la PREMIERE GENERATION, type POPOV-DUCRETET ou MARCONI :

- L'EMETTEUR ou TRANSMETTEUR est composé d'un générateur de haute tension : une BOBINE D'INDUCTION dite de RUHMKORFF. Les étincelles électriques de couleur rose-violet jaillissent à répétition entre les deux boules de cuivre de l'ECLATEUR-OSCILLATEUR.
On a donné le nom d'ONDES AMORTIES aux signaux engendrés par l'appareil décrit ci-dessus, par comparaison aux ONDES ENTRETENUES découvertes plus tard et qui sont utilisées de nos jours. Ondes Amorties et Entretenues
- Le RECEPTEUR est composé principalement d'un TUBE A LIMAILLE dit aussi RADIOCONDUCTEUR ou COHEREUR. Une faible quantité de limaille de fer, de nickel, d'argent ou d'or est contenue dans un petit tube de verre sans pression notable entre deux pistons métalliques. En temps normal, l'appareil présente une forte résistance au passage du courant électrique, mais devient conducteur lorsqu'il est soumis à l'influence d'une onde électromagnétique. Cette propriété permet d'actionner, avec l'aide d'un RELAIS très sensible, l'un des inscripteurs MORSE bien connus dans l'administration des télégraphes depuis 1854. Un message en POINTS et en TRAITS est tracé à l'encre sur un long ruban de papier. Le dispositif appelé FRAPPEUR est composé d'une sonnerie électrique. En produisant de légers ébranlements sur le tube à limaille, il lui rend ses propriétés de forte résistance après chaque signal.

- Le transmetteur et le récepteur sont reliés à la TERRE et pourvus chacun d'un fil métallique dressé en l'air, grâce à un mât ou un cerf-volant. Ce fil est bien connu sous le nom d ANTENNE.

Les ANTENNES qui ont la propriété de rayonner ou de capter les ondes, sont, dans ces appareils de la première génération, les seuls dispositifs d'ACCORD. La "longueur d'onde" est ainsi déterminée (plus ou moins parfaitement) par la longueur du fil.


Schema d'un Emetteur / Recepteur

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SYNTONIE

La multiplication des stations de T.S.F de première génération et l'augmentation des puissances, ne tardèrent pas à poser des problèmes aux pionniers. Les interférences entre émetteurs rendaient fréquemment impossible une réception correcte des messages.

Dès 1901, MARCONI, à l'occasion de l'expérience de Calvi, puis DUCRETET, SLABI-ARCO et BRAUN mettent en oeuvre de nouveaux procédés pour ACCORDER de plus en plus précisément, SYNTONISER les stations d'émission et de réception sur des longueurs d'ondes choisies.

Schema d'un Emetteur / Recepteur

Le dispositif utilisé est appelé à l'origine JIGGER. Il sera plus connu par la suite sous le nom de CIRCUIT OSCILLANT.

Ces circuits sont composés d'enroulements de fil conducteur isolé ou BOBINES de SELF INDUCTION et de BOUTEILLES de LEYDE ou CONDENSATEURS. Le nombre, l'espacement et le diamètre des spires des bobines, la capacité des condensateurs, le type de branchement et le couplage de ces éléments judicieusement choisis et calculés, déterminent la fréquence des oscillations électriques.

Non seulement la nouvelle technique portait remède aux risques d'interférences, mais en plus elle offrait deux avantages précieux, diminution des troubles causés par les parasites atmosphériques et amplification notable de la transmission par une mise en résonance des stations d'émission et de réception.

Portrait de Nikola TESLA

Ces progrès trouvaient leur origine dans les remarquables travaux de Nikola TESLA sur les "COURANTS ALTERNATIFS DE GRANDE FREQUENCE", rendus publics en 1891. La "HAUTE FREQUENCE" avait été utilisée en premier lieu à des fins médicales. Le Professeur d'ARSONVAL, le Docteur OUDIN et Eugène DUCRETET, attachèrent leur noms à ces expériences. Par la suite, TESLA avait imaginé d'appliquer ses découvertes à la Télégraphie Sans Fil. En Septembre 1897, il avait déposé deux brevets concernant le principe de la SYNTONIE des émetteurs et des récepteurs.
Resonateur TESLA Resonateur OUDIN

Ainsi, progressivement, les divers appareils émettant ou recevant des ONDES HERTZIENNES furent-ils équipés de circuits d'accord montés en TESLA ou en OUDIN. Depuis cent ans, l'aspect, la taille, le nombre des éléments mis en oeuvre ont pu varier, mais les principes sont restés inchangés.

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sans fil

Il faut imaginer tout ce que pouvait éveiller dans l'esprit des hommes informés de ce temps, les mots "SANS FIL".

Effectivement, les navires ne seraient plus isolés au milieu des océans. Les marins posséderaient un moyen efficace de correspondre entre eux et avec les continents.

Poteaux de bois

Désormais, il serait possible d'envoyer des messages à grande distance, sans avoir obligatoirement recours, comme cela l'était depuis près de soixante ans, à cette pesante infrastructure de poteaux de bois, d'isolateurs de porcelaine, de fils de bronze phosphoreux, de câbles sous-marins, à cette foule d'ingénieurs, de poseurs, de réparateurs, de gardiens de lignes, travaillant sous toutes les latitudes et par tous les temps.

Cable sous-marin

Il est vrai qu'en un premier temps, les grandes Sociétés qui monopolisaient les réseaux Internationaux s'étaient émues, leurs actions avaient subi une baisse marquée, mais il avait été bientôt reconnu que les deux systèmes allaient cohabiter, se compléter et permettre un développement prodigieux des télécommunications.

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S O S

... - - - ...

A l'aube du XXème siècle, la Télégraphie Sans Fil révéla son utilité à l'occasion de plusieurs catastrophes maritimes.

Au cours de l'hiver 1899-1900, le cuirassé Russe "AMIRAL D'APRAXINE" est retenu dans les glaces du golfe de Finlande par 20 degrés au dessous de zéro. Equipé récemment d'une station de Télégraphie Sans Fil POPOV-DUCRETET, il demande de l'aide et se trouve rapidement secouru. Peu de temps après, dans la même région, un bloc de glace se détache du continent entraînant au large 27 pécheurs. Un télégramme d'alarme sans fil est lancé. Il est capté (au vol) par le navire brise-glace ERMARCK qui intervient et sauve les 27 pêcheurs d'une mort certaine.

Le 1er Février 1904, la Compagnie MARCONI avait institué le signal d'appel général urgent CQD pour toutes les stations fixes ou mobiles équipées de son matériel. La Conférence Radiotélégraphique de BERLIN en 1906 aboutit à une convention signée par 27 états. Le signal SOS lancé sur la longueur d'Onde de 600 mètres remplacera désormais le CQD. La mise en vigueur est fixée au 1er juillet 1908.

Appel du Republic

Station de TSF du Republic

Le 23 Janvier 1909, aux premières heures de la nuit, le brouillard est intense au large de la côte est des Etats-Unis. La paquebot Italien FLORIDA se dirigeant vers New-York aborde le paquebot Anglais REPUBLIC venant en sens inverse. Par une brèche béante, l'eau envahit rapidement la salle des machines du REPUBLIC. Le télégraphiste John BINNS remet en état de fonctionnement le transmetteur à étincelles détérioré par la collision et envoie une série de "MARCONIGRAMMES". Le paquebot Allemand BALTIC capte les messages, vire de bord et recueille 1.700 personnes.

A la suite de cette catastrophe, l'opinion publique française prend véritablement conscience de l'efficacité de la nouvelle technique. Une campagne de presse à laquelle Edouard BRANLY donne son appui, demande l'installation obligatoire de la Télégraphie Sans Fil sur tous les grands paquebots.

Le sauvetage qui restera peut-être le plus marquant de tous les temps, a été opéré à la suite du naufrage du monumental et luxueux paquebot Anglais TITANIC.

Le 14 Avril 1912, au cours de son voyage inaugural, le TITANIC se rend de Southampton à New York avec 2.358 personnes à bord. Alors qu'il se trouve au large de Terre-Neuve, à 10 heures 25 du soir, il rencontre un iceberg contre lequel il se fracasse. Réputé insubmersible ... il coule en deux heures entraînant avec lui 1.490 personnes au fond de l'océan. L'opérateur du poste de Télégraphie Sans Fil, Jack PHILLIPS, pendant toute la durée de l'agonie du paquebot, lance des messages qui sont captés au cap Race et par dix navires. Hélas, le plus rapproché mettra sept heures pour rejoindre l'emplacement de la catastrophe. 868 personnes dérivant sur des canots, en majorité des femmes et des enfants, sont recueillies par le CARPATHIA arrivé sur les lieux à 5 heures du matin. Trois autres navires croisant sur place un peu plus tard ne peuvent recueillir aucun survivant.

L'émotion est considérable, le nombre très insuffisant de canots de sauvetage (1/3 de ce qui aurait été indispensable) fait ressortir les lacunes de la réglementation dans cette matière. Par contre, une fois de plus, l'efficacité de la Télégraphie Sans Fil est mise en évidence. Sans les appels de PHILLIPS et un secours relativement rapide, 868 personnes couraient les plus grands risques de succomber au froid.

A partir de 1914, à la suite de la conférence de LONDRES pour la sauvegarde des vies en mer, le SOS sera employé par toutes les marines du monde.

Naufrage du TITANIC

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J'espère que la lecture de ce document sur la TSF vous a plu ...

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(cette dernière page étant réalisée et logée par mon neveu Frédéric GUILLIEN)


Dernière mise à jour : 07/07/99 12:00


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