Conversion de 3 Gigahertz en Microhertz

Informations sur le Gigahertz (GHz)

Le gigahertz est une unité de fréquence valant un milliard de hertz. Son symbole est GHz. C’est la plage des communications sans fil modernes et de l’horloge interne de tout ordinateur actuel, et presque rien de ce qui s’y trouve n’était d’usage courant avant les années 1990.

Le wifi occupe deux bandes principales, à 2,4 et 5 gigahertz, avec une bande plus récente vers 6. La bande de 2,4 est encombrée parce qu’elle est libre d’usage presque partout et partagée avec le Bluetooth, les téléphones sans fil et les fours à micro-ondes, qui fonctionnent à 2,45 gigahertz parce que les molécules d’eau y absorbent efficacement l’énergie. La bande de 5 offre plus de canaux et des débits supérieurs, mais les murs l’absorbent davantage : elle couvre donc une zone plus réduite.

La téléphonie mobile s’étend sur toute la plage. Les générations antérieures ont utilisé des bandes sous 1 gigahertz pour leur portée dans les bâtiments et dans les campagnes, tandis que les attributions plus récentes à 1,8, 2,6 et 3,5 gigahertz transportent davantage de données sur de plus courtes distances. Plus une fréquence est haute, plus la largeur de bande disponible est grande et moins elle pénètre, et chaque génération de réseau est une négociation entre ces deux faits.

Les fréquences d’horloge des ordinateurs sont entrées dans le gigahertz vers l’an 2000 et se sont arrêtées près de quatre quelques années plus tard. La limite est thermique : la dissipation croît fortement avec la fréquence, et au-delà d’environ quatre gigahertz un processeur en silicium classique ne parvient plus à évacuer la chaleur. Les gains de performance depuis lors sont venus de l’ajout de cœurs, de l’élargissement de l’émission d’instructions et de meilleures hiérarchies de mémoire, non d’une hausse de l’horloge.

Les liaisons par satellite, le radar et la radioastronomie travaillent tous ici. Le radar météorologique fonctionne d’ordinaire entre 2,7 et 5,6 gigahertz, celui du contrôle aérien dans des bandes voisines, et le rayonnement de fond micro-ondes qui emplit l’univers culmine près de 160 gigahertz, bien au-dessus de la plage des communications terrestres.

Les systèmes à ondes millimétriques à 24 gigahertz et au-delà servent au radar anticollision des automobiles et aux bandes de plus grande capacité des réseaux mobiles. Leurs longueurs d’onde très courtes autorisent de petites antennes et des débits énormes, mais presque tout les arrête, y compris la pluie et le feuillage.

Un gigahertz équivaut à un milliard de hertz, à 1000 mégahertz ou à 0,001 térahertz.

Informations sur le Microhertz (µHz)

Le microhertz est une unité de fréquence valant un millionième de hertz. Son symbole est µHz. Un microhertz vaut un cycle par million de secondes, soit un peu plus de onze jours et demi : l’unité mesure donc des phénomènes qui reviennent à l’échelle de semaines, de mois ou d’années.

L’astérosismologie est son principal usage. Les étoiles oscillent, et les fréquences de ces oscillations dépendent de leur structure interne comme la hauteur d’une cloche dépend de sa forme et de son épaisseur. Les étoiles semblables au Soleil résonnent à quelques milliers de microhertz, les géantes rouges à quelques dizaines, et les plus grandes étoiles évoluées en dessous de un. Des télescopes spatiaux comme Kepler et TESS ont mesuré ces fréquences pour des centaines de milliers d’étoiles en observant leur éclat varier de quelques parties par million.

La technique fournit des grandeurs qu’aucune autre méthode ne donne. À partir du spectre d’oscillation, un astronome déduit la masse, le rayon et l’âge d’une étoile, et l’âge d’une étoile est autrement presque impossible à établir. C’est ainsi que l’on fixe aujourd’hui l’âge des étoiles à planètes, et donc de leurs systèmes planétaires.

L’astronomie des ondes gravitationnelles a elle aussi revendiqué la bande. L’observatoire spatial prévu LISA sera sensible entre environ 100 microhertz et un hertz, plage qui contient les fusions de trous noirs supermassifs et les nombreux milliers de naines blanches binaires serrées de notre propre galaxie. Les détecteurs au sol n’atteignent pas ces fréquences, le bruit sismique les submergeant.

La géophysique emploie l’unité pour les composantes de marée les plus lentes, dont les marées lunaires quinzenaire et mensuelle et les marées solaires semestrielle et annuelle, qui produisent ensemble les variations de longue période que les prédictions doivent intégrer. Le mouvement polaire, l’oscillation de l’axe de rotation terrestre, a une période de quatorze mois correspondant à environ 0,8 microhertz.

Les sciences du climat et de l’océan descendent plus bas encore. L’oscillation australe El Niño revient irrégulièrement tous les deux à sept ans, bien en dessous du centième de microhertz, et les longues carottes de glace résolvent des cycles plus lents encore.

La Terre elle-même fournit un exemple d’école. Son axe de rotation erre en un petit cercle de période voisine de 433 jours, l’oscillation de Chandler découverte en 1891, soit une fréquence d’environ 0,027 microhertz. La détecter demanda des décennies d’astronomie de position, car un signal aussi lent ne se sépare de la dérive qu’en observant de nombreux cycles. C’est la contrainte générale de la bande : une mesure à un microhertz exige un enregistrement d’au moins quelques millions de secondes, et de préférence quelques dizaines de millions, si bien que les instruments doivent rester stables des années avant que leurs données soient lisibles. L’unité appartient donc aux sciences patientes et non aux rapides.

Un microhertz équivaut à 0,000001 hertz, à un cycle par million de secondes ou à 1000 nanohertz.