Conversion de 5 Mégahertz en Térahertz

Informations sur le Mégahertz (MHz)

Le mégahertz est une unité de fréquence valant un million de hertz. Son symbole est MHz. Il couvre la partie du spectre radioélectrique qui porte l’essentiel de la radiodiffusion et des communications de courte portée, et ce fut l’unité dans laquelle on mesura la vitesse des ordinateurs pendant deux décennies.

La radio FM occupe 87,5 à 108 mégahertz presque partout, bande retenue après la Seconde Guerre mondiale parce qu’elle était assez haute pour permettre les canaux larges qu’exige la modulation de fréquence et assez basse pour que les émetteurs et les récepteurs restent bon marché. La télévision terrestre a pris les bandes voisines, et le passage de l’analogique au numérique en a libéré de grandes parts pour la téléphonie mobile.

La communication aéronautique se tient juste au-dessus de la radio FM, de 118 à 137 mégahertz, et emploie la modulation d’amplitude plutôt que la modulation de fréquence, pourtant plus nette. Le choix est délibéré : quand deux aéronefs émettent en même temps, la modulation d’amplitude produit un sifflement d’hétérodyne audible qui avertit tout le monde du télescopage, alors que la modulation de fréquence retiendrait simplement le signal le plus fort et perdrait le plus faible en silence.

Les processeurs d’ordinateur furent cotés en mégahertz de la fin des années 1970 jusque vers 2000. L’IBM PC d’origine tournait à 4,77 mégahertz, et la course aux mégahertz qui suivit s’acheva quand les fréquences d’horloge butèrent vers quatre gigahertz à cause de la chaleur, après quoi les fabricants se disputèrent le nombre de cœurs. Les vitesses de bus mémoire et les cadences d’affichage se citent encore couramment en mégahertz.

L’échographie médicale travaille entre environ 2 et 18 mégahertz. Les fréquences plus élevées donnent une résolution plus fine mais pénètrent moins, si bien qu’un examen abdominal emploie une fréquence plus basse que l’examen d’une structure superficielle, et l’opérateur choisit la sonde en conséquence.

L’identification par radiofréquence, les télécommandes de portail, les microphones sans fil, la VHF marine et le radioamateurisme habitent tous cette plage. Les harmoniques qui font interférer entre eux des appareils mal blindés aussi, et c’est pourquoi les essais réglementaires se concentrent sur les émissions dans les dizaines et centaines de mégahertz.

La téléphonie mobile a fait de l’unité une affaire d’argent. Le spectre s’adjuge par blocs mesurés en mégahertz, et les États ont levé des dizaines de milliards sur les bandes de 700, 800, 900, 1800 et 2600 mégahertz. La physique en fixe la valeur : les fréquences basses portent plus loin et pénètrent mieux les bâtiments, si bien que les bandes 700 et 800 couvrent à peu de frais les zones rurales, tandis que les plus hautes transportent plus de données sur de plus courtes distances et conviennent aux villes. La carte de couverture d’un opérateur et ses débits découlent donc des mégahertz qu’il a pu acheter, et c’est pourquoi ces enchères sont suivies d’aussi près que toute autre vente d’actifs publics.

Un mégahertz équivaut à un million de hertz, à 1000 kilohertz ou à 0,001 gigahertz.

Informations sur le Térahertz (THz)

Le térahertz est une unité de fréquence valant mille milliards de hertz. Son symbole est THz. Il occupe l’intervalle entre les fréquences radio les plus hautes et la lumière infrarouge la plus basse, région qui, pendant l’essentiel du XXe siècle, fut si difficile à produire ou à détecter qu’on l’appela le fossé térahertz.

La difficulté était pratique et non théorique. Les oscillateurs électroniques s’essoufflent au-delà de quelques centaines de gigahertz parce que les porteurs de charge ne répondent pas assez vite, tandis que les sources optiques telles que les lasers perdent leur rendement en dessous de l’infrarouge. La bande intermédiaire ne disposait d’aucune technique commode de part ni d’autre, et elle fut pendant des décennies la portion la moins explorée du spectre électromagnétique.

Cela a changé avec les lasers ultrarapides et les antennes photoconductrices, qui produisent des impulsions térahertz en éclairant un semi-conducteur avec une impulsion laser de quelques femtosecondes. La spectroscopie térahertz dans le domaine temporel mesure aujourd’hui la réponse des matériaux sur toute la bande, et la technique est devenue un outil courant en science des matériaux.

Le contrôle de sûreté est l’application la plus connue. Le rayonnement térahertz traverse les vêtements, le papier, le plastique et les céramiques mais est arrêté par le métal et absorbé par l’eau, et son énergie par photon est bien trop faible pour ioniser quoi que ce soit : il peut donc imager des objets dissimulés sans les risques des rayons X. Les scanners corporels des aéroports fonctionnent sur ce principe.

La spectroscopie moléculaire emploie la bande parce que bien des grosses molécules y possèdent des modes de rotation et de vibration. Les explosifs et les stupéfiants présentent des signatures térahertz caractéristiques, et la technique sert au contrôle qualité pharmaceutique pour distinguer des formes cristallines que d’autres méthodes rendent identiques. La conservation des œuvres d’art l’applique pour voir sous les couches de peinture sans toucher une toile.

L’astronomie observe à ces fréquences depuis des sites élevés et secs ou depuis l’orbite, car la vapeur d’eau atmosphérique absorbe fortement le rayonnement térahertz. La poussière froide et le gaz moléculaire des régions de formation stellaire rayonnent ici, d’où la construction d’observatoires en altitude au Chili et au pôle Sud.

La recherche en télécommunications a commencé à entrer dans la bande. Les débits croissent avec la largeur de bande disponible, et il y a bien plus de place au-dessus de 100 gigahertz qu’au-dessous : des laboratoires ont donc démontré des liaisons sans fil portant des centaines de gigabits par seconde à des fréquences approchant le térahertz. L’obstacle est que la vapeur d’eau absorbe fortement ces ondes, bornant une liaison à quelques centaines de mètres par air clair et à bien moins sous la pluie. Cela confine la technique à de courts sauts : liaisons entre antennes de toiture, liens à l’intérieur d’un centre de données, ou le dernier tronçon entre un candélabre et un immeuble, plutôt que quoi que ce soit ressemblant à une diffusion.

Un térahertz équivaut à mille milliards de hertz, à 1000 gigahertz ou à une longueur d’onde d’environ 0,3 millimètre.