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Le télégraphe sans fil

Alors que le télégraphe électrique filaire et le téléphone sont principalement nés de l'imagination et de l'empirisme de quelques inventeurs de génie, le télégraphe sans fil n'est apparu qu'au terme d'une longue maturation dans les laboratoires des savants. C'est la découverte des ondes électromagnétiques et de leurs effets électriques à distance qui devait conduire à cette invention.

Le temps des savants

Dans les années 1820, les savants du monde entier, à travers nombre d'expériences, réussirent progressivement à préciser les liens entre l'électricité et le magnétisme. En 1831, dans la foulée d'Œrsted et d'Ampère dont les découvertes et les inventions ont permis l'avènement du télégraphe électrique filaire, l'Anglais Michael Faraday (1791-1867) mit en évidence le phénomène de l'induction électromagnétique. Il montra qu'une variation de courant dans une bobine induit un champ magnétique dans des aiguilles en fer et, inversement, qu'une variation du champ magnétique produite par un aimant qui est introduit dans une bobine, induit un courant dans celle-ci. Ces phénomènes ont lieu sans qu'il y ait aucune continuité physique entre, par exemple, la bobine parcourue par un courant et l'aiguille qu'elle aimante. Le physicien américain Joseph Henry montra que ce phénomène d'aimantation peut être induit jusqu'à une distance de plusieurs kilomètres.

C'est dans ce contexte que James Clerk Maxwell (1831-1879) réussit en 1864, en une synthèse magistrale, d'ailleurs peu accessible à ses contemporains, à unifier les théories de l'électricité et du magnétisme en postulant l'existence des ondes électromagnétiques et en établissant, en quatre équations devenues célèbres, leurs propriétés. Mais ce n'est qu'en 1887 que ces ondes seront mises en évidence par le physicien allemand Heinrich Hertz (1857-1894).

Pour l'émission (fig. 6) Hertz utilisait une bobine d'induction, dont l'enroulement primaire était branché sur une batterie par un interrupteur et l'enroulement secondaire sur deux boules métalliques séparées par un éclateur (deux petites sphères métalliques séparées par un minuscule espace). La fermeture de l'interrupteur induisait dans le secondaire un courant à haute tension qui se déchargeait dans le condensateur formé par les deux boules métalliques. À chaque manœuvre de l'interrupteur, une étincelle jaillissait dans l'éclateur.

Montage de Hertz

Dessin : Montage de Hertz

Montage émetteur et récepteur qui a permis à l'Allemand Heinrich Hertz de prouver, en 1887, l'existence des ondes électromagnétiques postulées par James Maxwell en 1864. 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Le récepteur était constitué d'une simple boucle métallique interrompue par un éclateur dont l'espace était réglable par une vis micrométrique. Les étincelles de l'émetteur induisaient à distance de petites étincelles dans le récepteur (si petites qu'il fallait une loupe pour les voir). C'est avec ce montage que Hertz non seulement prouva l'existence des ondes électromagnétiques – appelées tout d'abord ondes de Maxwell, puis ondes hertziennes –, mais encore précisa certaines de leurs propriétés. Ces expériences eurent un grand retentissement à l'époque.

Parmi les savants qui ont contribué à la naissance du télégraphe sans fil, il faut aussi citer le Français Édouard Branly (1844-1940) et le Russe Aleksandr Popov (1859-1906).

Branly a découvert, en 1890, qu'un mélange de limaille de zinc et d'argent dans un tube en verre s'agrégeait et devenait conducteur (« cohérait ») quand il était exposé à un montage émetteur semblable à celui de Hertz. Ce cohéreur à limaille fut perfectionné par le physicien anglais Oliver Lodge qui réussit avec ce dispositif à détecter les ondes hertziennes jusqu'à une distance de 30 mètres.

Travaillant à partir des montages de Hertz et de Branly, le Russe Popov a l'idée d'utiliser le cohéreur pour actionner une sonnerie et d'associer à l'émetteur et au récepteur une antenne : un simple fil métallique soutenu par un ballon connecté à une des boules de l'éclateur, l'autre boule étant reliée à la terre. En 1895, il réussit ainsi à transmettre sur une distance de 250 mètres le nom de Heinrich Hertz en code Morse.

Perfectionnement de la technique par Guglielmo Marconi

Parallèlement aux travaux de Popov, l'Italien Guglielmo Marconi (1874-1937) entreprend, en 1894, des essais à partir des expériences de Hertz et de Branly. En perfectionnant l'émetteur à étincelles et le récepteur (pour lequel il utilise un cohéreur comme détecteur), et en leur associant, suivant pratiquement le même montage que Popov, une grande antenne verticale tenue par un cerf-volant, il parvient à augmenter la portée (fig. 7). Empruntant au télégraphe de Morse l'interrupteur qu'il adapte à l'émetteur et l'imprimante qu'il adapte au récepteur, il réussit en 1895 à télégraphier sans fil sur une distance de près de 2,5 km.

Montage de Marconi

Dessin : Montage de Marconi

Premier montage utilisé par Guglielmo Marconi pour ses essais de télégraphie sans fil (T.S.F.). 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Peu pris au sérieux par le gouvernement italien auquel il propose son invention, il part s'établir à Londres, où il a des relations familiales, en 1896. Il dépose cette année-là son premier brevet. Il réussit à intéresser le British Post Office et la Royal Navy. En 1897, il crée la Wireless Telegraph and Signal Company (qui deviendra en 1900 la Marconi's Wireless Telegraph Company) pour exploiter ses inventions.

Améliorant sans cesse ses montages, il obtient des portées de plus en plus grandes. En 1897, de retour en Italie, il établit, depuis une station installée sur la côte ligure, à La Spezia, une liaison avec un cuirassé ancré à 19 kilomètres au large. En 1898, il obtient une portée de 26 kilomètres. En France, cette même année, Branly et l'ingénieur Eugène Ducretet réalisent la première transmission de T.S.F. sur 4 kilomètres entre la tour Eiffel et le Panthéon.

En 1899, Marconi et Branly réussissent la première transmission sans fil par dessus la Manche, entre Douvres et Wimereux près de Boulogne-sur-Mer . Cette même année, Marconi présente son invention aux États-Unis où il équipe deux bateaux chargés de suivre les régates de la coupe de l'America. En 1901, jouant d'audace, il parvient à établir une liaison entre Poldhu (Cornouailles) et Terre-Neuve, à 3 400 kilomètres de là . L'émetteur est alors actionné par un alternateur de 25 kilowatts monté à la place de la batterie.

Premier télégramme de T.S.F. au-dessus de la Manche

Photographie : Premier télégramme de T.S.F. au-dessus de la Manche

Photographie du premier télégramme envoyé par télégraphie sans fil par-dessus de la Manche, de Douvres à Wimereux, le 27 mars 1899 par G. Marconi à É. Branly : «MR MARCONI ENVOI A MR BRANLY SES RESPECTUEUX COMPLIMENTS PAR LE TELEGRAPHE SANS FIL A TRAVERS LA MANCHE CE BEAU RESULTAT ETANT... 

Crédits : Radio-France

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Guglielmo Marconi

Photographie : Guglielmo Marconi

Le physicien et inventeur italien Guglielmo Marconi (1874-1937) et le récepteur de télégraphie sans fil qu'il est venu installer à Terre-Neuve. Il y capte, en 1901, les premiers signaux émis de l'autre côté de l'Atlantique (3 400 km), à Poldhu (Cornouailles). 

Crédits : Hulton Archive/ Getty Images

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Le premier réseau de télégraphie sans fil

Toutes ces expériences ont un énorme retentissement médiatique, amplifié par les nouveaux réseaux de télécommunications (le télégraphe et le téléphone) qui assurent la propagation des nouvelles. À partir de 1900, Marconi commence l'exploitation commerciale de la T.S.F. Il crée des filiales de sa société dans les principaux pays bordant l'Atlantique (États-Unis, Canada, France, Espagne), en Belgique, en Argentine et même en Russie. Il installe des émetteurs le long des côtes européennes et de l'Amérique du Nord. Ses compagnies équipent les navires américains et anglais de récep [...]

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Télégraphe optique : premiers essais

Télégraphe optique : premiers essais
Crédits : AKG

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Claude Chappe

Claude Chappe
Crédits : Eirik Irgens Johnsen/ Museum of Cultural History of Oslo, Norway ; CC BY-SA 4.0

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Télévision, 1935

Télévision, 1935
Crédits : AKG

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Télégraphe optique de Claude Chappe

Télégraphe optique de Claude Chappe
Crédits : Louis Figuier / Coll. M. Siméon

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Pour citer l’article

René WALLSTEIN, « TÉLÉCOMMUNICATIONS - Histoire », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 25 novembre 2021. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/telecommunications-histoire/