Bande ISM : l’autoroute radio invisible

Qu’est-ce que la bande ISM ?

La bande ISM (Industrial, Scientific and Medical band) désigne des gammes de fréquences radio initialement attribuées non pas aux télécommunications, mais aux équipements industriels, scientifiques et médicaux. Ces dispositifs peuvent fonctionner avec une puissance relativement élevée et provoquer des interférences, car leur utilisation ne nécessite pas de licence de fréquence individuelle.

Avec le temps, ces bandes sont devenues le piliers des communications sans fil modernes : Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, réseaux IoT et d’innombrables appareils du quotidien les utilisent.

Principales plages de fréquences ISM

• 6,78 MHz – applications industrielles expérimentales, transfert d’énergie inductif

• 13,56 MHz – RFID (cartes d’accès, bibliothèques), NFC (cartes bancaires, smartphones)

• 27,12 MHz – chauffages industriels, anciennes télécommandes, CB radio

• 40,68 MHz – systèmes de contrôle industriels

• 433,05–434,79 MHz – ouvre-portes de garage, stations météo, alarmes

• 868 MHz (Europe) – objets connectés, LoRaWAN, smart home

• 2,4 GHz – Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, fours à micro-ondes

• 5,8 GHz – Wi-Fi moderne, transmission vidéo sans fil, drones

• 24 GHz et plus (61, 122, 245 GHz) – radars industriels, capteurs, communications expérimentales

Quels dispositifs médicaux fonctionnent dans la bande ISM ?

De nombreux dispositifs médicaux utilisent également les bandes ISM afin d’éviter les procédures de licences coûteuses et d’assurer une compatibilité mondiale. Exemples :

• Stimulateurs cardiaques et défibrillateurs sans fil – transmettent des données de télémétrie aux médecins, 402–405 MHz (bande MICS) et autour de 2,4 GHz.

• Systèmes de surveillance continue de la glycémie (CGM) – capteurs transmettant via Bluetooth ou 433/868 MHz.

• Aides auditives et implants cochléaires – souvent connectés en 2,4 GHz aux smartphones ou unités de contrôle.

• Systèmes de télémétrie médicale – utilisés dans les hôpitaux pour transmettre ECG, pouls et tension artérielle.

• Capteurs implantables – par ex. capteurs de température ou de pression utilisant NFC ou RFID (13,56 MHz).

• Pompes à perfusion sans fil – communiquent avec les stations infirmières, généralement en 2,4 GHz.

Pour ces appareils, une communication fiable est cruciale, car des interférences pourraient avoir des conséquences vitales. Ainsi, de nombreux pays appliquent des réglementations strictes aux communications médicales basées sur l’ISM.

La bande des 27 MHz « poubelle » et ses phénomènes particuliers

L’attribution ISM autour de 27 MHz (27,12 MHz ± 0,16 MHz) est célèbre et souvent surnommée « bande poubelle ». Les raisons :

1. Extrêmement encombrée – utilisée mondialement pour la CB, les jouets radiocommandés, les ouvre-portes, les dispositifs industriels.

2. Peu de régulation – appareils bon marché, mal filtrés, non certifiés envahissent la bande.

3. Propagation à longue distance (DX) – 27 MHz se trouve en haute HF et permet une réflexion ionosphérique (sporadique E, couche F), ce qui entraîne des interférences avec des signaux venant de milliers de kilomètres.

4. Le surnom « bande poubelle » – donné par les radioamateurs car on y trouve « de tout » : CB bas de gamme, perturbations industrielles, propagation imprévisible.

Pourquoi parle-t-on parfois d’« interférence aux rayons X » à 27 MHz ?

Il arrive que les opérateurs CB et passionnés rapportent que les éruptions solaires et les rayons X perturbent la bande des 27 MHz. L’explication :

• L’activité solaire émet des rayons X et UV qui ionisent la couche D de l’ionosphère.

• Cela modifie drastiquement la propagation des signaux à 27 MHz : ils sont absorbés ou fortement déformés.

• Les utilisateurs appellent cela une « interférence aux rayons X », car lors de fortes éruptions solaires la bande peut devenir soudainement silencieuse.

En réalité, ce ne sont pas les rayons X eux-mêmes qui atteignent le récepteur, mais leur effet sur l’ionosphère qui provoque la perturbation.

Principales sources d’interférences dans les bandes ISM

1. Fours à micro-ondes – 2,45 GHz, bruit large bande.

2. Réseaux Wi-Fi saturés – chevauchement de canaux, pertes de paquets.

3. Densité élevée de dispositifs Bluetooth – malgré le saut de fréquence, ils peuvent encombrer la bande.

4. Électronique bon marché et mal blindée – ex. lampes LED, alimentations provoquant des fuites RF.

5. Drones et systèmes FPV – nécessitent une large bande passante, causant des interférences.

6. Activité solaire et effets ionosphériques – surtout autour de 27 MHz.

7. Brouillage intentionnel (jamming) – illégal mais bien réel.

Comment réduire les interférences ?

• Bien choisir les canaux Wi-Fi (par ex. 1, 6 ou 11 en 2,4 GHz).

• Utiliser des routeurs dual-band ou tri-band pour équilibrer les charges.

• Investir dans des appareils de qualité et blindés pour réduire les fuites RF.

• Éloigner les routeurs des sources de bruit (micro-ondes, TV, caméras sans fil).

• Adopter des protocoles robustes (par ex. LoRa, Zigbee) plus résistants aux interférences.

La bande ISM est indispensable dans notre quotidien : Wi-Fi, Bluetooth, IoT et télémétrie médicale en dépendent. Cependant, la surcharge, les appareils de mauvaise qualité et les perturbations naturelles dues à l’activité solaire posent de sérieux défis. La bande des 27 MHz « poubelle » est particulièrement fascinante – où un simple ouvre-porte peut entrer en conflit avec un signal transcontinental, et où le Soleil lui-même peut « éteindre » les communications.