Avant la radio, il fallut inventer l’électricité. Auparavant l’antenne, comprendre le magnétisme. Avant le transistor, maîtriser les lampes. Et bien avant FT8, APRS ou les satellites, quelques savants durent découvrir que des phénomènes invisibles pouvaient transporter une information à travers l’espace.
L’histoire de la radio n’est donc pas celle d’un seul inventeur.
C’est une immense course de relais.
Volta transmet le témoin à Ampère. Faraday ouvre la voie à Maxwell. Maxwell annonce ce que Hertz démontrera. Branly apprend à détecter les ondes. Marconi les fait voyager. Fessenden leur donne une voix. Armstrong perfectionne leur réception.
Puis les radioamateurs s’emparent de toutes ces découvertes.
Remontons au commencement.
Benjamin Franklin : quand la foudre devint électricité
Au XVIIIe siècle, l’électricité fascine autant qu’elle intrigue.
En 1752, Benjamin Franklin réalise ses célèbres expériences autour de la foudre et contribue à démontrer sa nature électrique.
Le paratonnerre découlera de ces travaux.
Mais pour construire une radio, les étincelles ne suffisent évidemment pas.
Il nous faut une source d’électricité utilisable à volonté.
Alessandro Volta : l’électricité devient disponible
En 1800, l’Italien Alessandro Volta présente sa pile.
Pour la première fois, il devient possible de disposer d’un courant électrique relativement continu sans attendre une décharge électrostatique.
La pile ouvre la porte aux expériences qui vont suivre.
Son nom nous accompagne toujours.
Nous mesurons la tension en : volts.
André-Marie Ampère : électricité et magnétisme se rencontrent
En 1820, les expériences de Hans Christian Ørsted montrent qu’un courant électrique peut agir sur une aiguille aimantée.
Le Français André-Marie Ampère comprend immédiatement l’importance de cette découverte et développe les bases de l’électrodynamique.
L’électricité et le magnétisme ne sont plus deux mondes séparés.
Et son nom restera lui aussi dans chaque shack : l’ampère.
Georg Ohm : une résistance sur le chemin
Quelques années plus tard, Georg Simon Ohm établit la relation fondamentale entre tension, courant et résistance.
Pour le radioamateur moderne, son nom est partout : 50 Ω, 75 Ω, impédance, résistance, adaptation.
Chaque fois que nous parlons d’une charge de 50 ohms, nous prononçons encore le nom d’un physicien né au XVIIIe siècle.
Michael Faraday : produire de l’électricité avec du magnétisme
En 1831, Michael Faraday met en évidence l’induction électromagnétique.
Un champ magnétique variable peut provoquer l’apparition d’un courant électrique.
Cette découverte donnera naissance à des éléments essentiels de notre monde : transformateurs, alternateurs, moteurs et innombrables dispositifs électromagnétiques.
Mais Faraday prépare également le terrain à un homme qui va accomplir quelque chose d’extraordinaire.
Il va prédire les ondes radio… avant que personne ne puisse les voir.
James Clerk Maxwell : les ondes existent sur le papier
Dans les années 1860, le physicien écossais James Clerk Maxwell rassemble les connaissances sur l’électricité et le magnétisme dans une théorie unifiée.
Une conséquence est stupéfiante : des perturbations électromagnétiques doivent pouvoir voyager dans l’espace sous forme d’ondes.
Et leur vitesse correspond à celle de la lumière.
La lumière elle-même apparaît donc comme un phénomène électromagnétique.
À ce moment-là, personne n’a encore construit notre émetteur radio.
Maxwell vient pourtant d’en annoncer la possibilité.
Il faut maintenant prouver que ces ondes existent réellement.
Heinrich Hertz : les ondes quittent les équations
À la fin des années 1880, l’Allemand Heinrich Hertz produit et détecte expérimentalement des ondes électromagnétiques.
Une étincelle éclate dans un circuit.
À distance, une minuscule étincelle apparaît dans un autre.
Aucun fil ne relie les deux.
Les ondes prévues par Maxwell sont là.
Hertz ne cherche pourtant pas à inventer la radiodiffusion.
Il démontre avant tout un phénomène physique.
Mais son nom restera associé pour toujours à la radio : 1 Hz, 1 kHz, 1 MHz, 1 GHz.
Chaque fois que nous annonçons une fréquence, nous rendons involontairement hommage à Hertz.
De Franklin à Hertz : un siècle de découvertes transforma l’électricité en ondes électromagnétiques.
Édouard Branly : apprendre à détecter l’invisible
Produire une onde est une chose.
La détecter efficacement en est une autre.
Le Français Édouard Branly travaille sur la modification de la conductivité de certains matériaux sous l’effet d’ondes électromagnétiques.
Son radioconducteur, associé à ce que l’on appellera le cohéreur, contribue aux premiers systèmes de réception sans fil.
Nous pouvons maintenant : produire une onde et : détecter son arrivée.
Il ne manque presque plus que la communication.
Oliver Lodge : choisir la bonne onde
Le Britannique Oliver Lodge joue également un rôle majeur dans les premières expériences de télégraphie sans fil.
Ses travaux participent notamment au développement de la syntonisation.
L’idée nous paraît aujourd’hui évidente : choisir une fréquence plutôt qu’une autre.
Mais sans accord, impossible d’imaginer un monde rempli de milliers de stations.
La radio commence à apprendre à sélectionner ce qu’elle veut entendre.
Nikola Tesla : la haute fréquence fascine
À la même époque, Nikola Tesla expérimente les courants alternatifs à haute fréquence, les circuits résonants et la transmission sans fil.
Ses démonstrations spectaculaires impressionnent le public.
Tesla ne peut pas être résumé à « l’inventeur de la radio », pas plus que Marconi ne peut l’être seul.
La radio est précisément le résultat de cette accumulation de travaux.
Et l’étape suivante consiste à transformer les expériences de laboratoire en : système de communication utilisable.
Guglielmo Marconi : les ondes commencent à voyager loin
À partir des années 1890, Guglielmo Marconi développe des systèmes pratiques de télégraphie sans fil.
Il améliore progressivement : antennes, circuits d’accord, émetteurs et récepteurs.
Les distances augmentent.
Puis, en 1901, Marconi réalise sa célèbre expérience transatlantique entre Poldhu, en Cornouailles, et Terre-Neuve.
La portée des ondes semble soudain ne plus connaître les limites imaginées quelques années auparavant.
Mais les premiers émetteurs transmettent essentiellement : des points et des traits.
La radio sait écrire.
Il lui reste à apprendre à parler.
Reginald Fessenden : une voix traverse les ondes
Le Canadien Reginald Fessenden comprend qu’une onde entretenue peut être modulée par la voix.
Ses travaux au début du XXe siècle jouent un rôle fondamental dans le développement de la radiotéléphonie et de la modulation d’amplitude.
La radio n’est plus seulement : clic — clic — clic ou : · — · ·
Elle peut transporter : la parole et la musique.
La TSF entre progressivement dans une nouvelle époque.
Fleming et De Forest : les lampes prennent le pouvoir
En 1904, John Ambrose Fleming met au point sa valve thermoïonique à deux électrodes : la diode.
Puis Lee de Forest ajoute une grille entre cathode et anode.
Son Audion, breveté en 1906, ouvre progressivement la voie à l’amplification électronique grâce à la triode.
Voilà une révolution.
Un faible signal peut désormais commander un signal beaucoup plus puissant.
Pendant plusieurs décennies, les lampes vont régner sur : récepteurs, émetteurs, amplificateurs et équipements électroniques.
Edwin Howard Armstrong : l’homme qui réinventa plusieurs fois le récepteur
S’il fallait choisir un personnage emblématique de l’histoire des récepteurs, Edwin Howard Armstrong occuperait une place exceptionnelle.
Il développe ou perfectionne plusieurs principes majeurs : la réaction, le superhétérodyne et plus tard : la FM à large bande.
Le superhétérodyne, développé pendant la Première Guerre mondiale, change profondément la conception des récepteurs.
Au lieu de traiter directement chaque fréquence reçue, le poste la convertit vers une fréquence intermédiaire plus pratique.
Un siècle plus tard, le principe de conversion de fréquence reste présent dans d’innombrables équipements.
Mais pendant ce temps, des amateurs bricolent !
La radio ne reste évidemment pas entre les mains des scientifiques, militaires et industriels.
Dès les premières années du XXe siècle, des passionnés construisent leurs propres équipements.
Ils bobinent leurs selfs.
Dressent leurs antennes.
Fabriquent leurs détecteurs.
Écoutent les signaux lointains.
Puis ils commencent à : émettre.
Les radioamateurs sont nés.
Et ils vont rapidement montrer que les prétendues fréquences « inutiles » peuvent réserver quelques surprises.
Hiram Percy Maxim W1AW : organisons les amateurs !
Aux États-Unis, Hiram Percy Maxim, futur W1AW, rencontre un problème très concret.
Les stations amateurs ont une portée limitée.
Pour transmettre un message sur une grande distance, pourquoi ne pas le faire passer : d’un radioamateur au suivant ?
En 1914, avec Clarence Tuska, il fonde l’American Radio Relay League — ARRL.
Le mot Relay est essentiel.
Les radioamateurs organisent des réseaux capables de relayer les messages à travers le pays.
Le radioamateurisme devient progressivement : une communauté structurée.
1923 : les amateurs traversent l’Atlantique
Voici maintenant un épisode particulièrement important pour nous, Français.
Au début des années 1920, beaucoup pensent encore que les ondes courtes sont surtout intéressantes à courte distance.
Les professionnels privilégient des longueurs d’onde beaucoup plus grandes.
Les amateurs expérimentent pourtant sur ces fréquences délaissées.
Et dans la nuit du 27 au 28 novembre 1923, l’Américain Fred Schnell — 1MO établit une liaison avec le Français : Léon Deloy — 8AB.
La liaison entre les États-Unis et Nice démontre spectaculairement le potentiel des ondes courtes pour les communications intercontinentales amateurs.
Les radioamateurs viennent de prouver quelque chose d’essentiel : avec relativement peu de puissance, il est possible d’aller très loin.
L’expérimentation amateur entre dans l’histoire des télécommunications.
De Branly à Deloy : en trente ans, les ondes apprirent à transporter signaux, voix et communications radioamateurs à travers l’Atlantique.
Puis vint le transistor
Les lampes fonctionnent remarquablement bien.
Mais elles sont : volumineuses, fragiles, chaudes et relativement gourmandes.
En 1947, aux Bell Laboratories, John Bardeen et Walter Brattain réalisent le premier transistor fonctionnel, dans une équipe dirigée par William Shockley, qui développera ensuite le transistor à jonction.
L’électronique va changer d’échelle.
Les trois hommes recevront le prix Nobel de physique en 1956.
Pour la radio, les conséquences sont immenses.
Les équipements peuvent devenir : plus petits, plus légers, plus économes et finalement : portables.
Kilby et Noyce : mettons tout cela sur une puce
Le transistor constitue une révolution.
Mais si chaque appareil nécessite toujours des milliers de composants individuels, la complexité reste considérable.
À la fin des années 1950, Jack Kilby, chez Texas Instruments, puis Robert Noyce, chez Fairchild Semiconductor, développent les concepts qui conduisent au : circuit intégré.
Plusieurs composants peuvent désormais être fabriqués ensemble sur un même support.
Le radioamateurisme va progressivement entrer dans l’époque : des circuits intégrés, des synthétiseurs, des microprocesseurs puis : du traitement numérique du signal.
La radio devient aussi informatique.
Phil Karn KA9Q : quand Internet rencontre la radio
Dans les années 1980, le radioamateur américain Phil Karn — KA9Q développe un logiciel devenu célèbre : KA9Q NOS.
Il permet notamment d’utiliser les protocoles Internet sur des liaisons Packet Radio.
Une idée autrefois inimaginable devient réalité :
ordinateur → paquet numérique → radio → autre ordinateur.
Le radioamateurisme expérimente les réseaux numériques bien avant que l’accès domestique à Internet ne devienne banal.
Bob Bruninga WB4APR : la radio apprend où nous sommes
Nous avons déjà rencontré Bob Bruninga — WB4APR dans notre histoire d’APRS.
À partir de ses expériences des années 1980, puis avec APRS au début des années 1990, Bruninga associe : Packet Radio, cartographie, informatique et bientôt : GPS.
Une station peut maintenant transmettre automatiquement : qui elle est, où elle se trouve et différentes informations utiles.
Avec APRS, la radio ne transporte plus seulement notre voix.
Elle décrit aussi : ce qui se passe autour de nous.
Joe Taylor K1JT : écouter ce que nos oreilles n’entendent presque plus
Arrivons enfin à l’un des personnages les plus extraordinaires du radioamateurisme contemporain.
Joseph Hooton Taylor Jr. — K1JT est à la fois : radioamateur et prix Nobel de physique.
Avec Russell Hulse, il reçoit le prix Nobel de physique 1993 pour la découverte d’un nouveau type de pulsar ayant permis de nouvelles études fondamentales de la gravitation.
Mais Joe Taylor continue également à expérimenter en radio.
Il développe WSJT, destiné initialement à faciliter des communications utilisant des signaux extrêmement faibles, notamment en meteor scatter et EME.
De cette famille naîtront plusieurs modes numériques.
Puis, avec Steve Franke — K9AN, apparaît : FT8.
Le principe est parfaitement dans l’esprit des pionniers qui nous accompagnent depuis le début : parvenir à extraire une information d’un signal que nous pensions presque inutilisable.
Aujourd’hui, quelques watts et une antenne modeste peuvent permettre des contacts à plusieurs milliers de kilomètres lorsque la propagation s’y prête.
Du transistor au SDR : l’électronique, le numérique et les radioamateurs ont poursuivi l’aventure des pionniers jusqu’aux communications modernes.
Des étincelles au FT8
Regardons maintenant le chemin parcouru.
Franklin rapproche la foudre de l’électricité.
Volta nous donne une source de courant.
Ampère rapproche électricité et magnétisme.
Ohm nous apprend comment tension, courant et résistance sont liés.
Faraday découvre l’induction.
Maxwell annonce les ondes électromagnétiques.
Hertz démontre leur existence.
Branly contribue à leur détection.
Lodge perfectionne leur sélection.
Tesla explore les hautes fréquences.
Marconi transforme le sans-fil en moyen de communication.
Fessenden lui donne une voix.
Fleming et De Forest ouvrent l’ère des lampes.
Armstrong révolutionne la réception.
Puis les radioamateurs s’en mêlent.
Maxim les organise.
Schnell et Deloy traversent l’Atlantique.
Bardeen, Brattain et Shockley font naître le transistor.
Kilby et Noyce placent l’électronique sur une puce.
Karn fait circuler Internet par radio.
Bruninga place les stations sur une carte.
Taylor et Franke permettent de décoder des signaux extraordinairement faibles.
Et l’histoire continue.
Ils n’ont jamais travaillé seuls
Il serait évidemment impossible de résumer deux siècles de sciences et de radio à une vingtaine de noms.
Derrière chacun de ces personnages se trouvent : des collaborateurs, des laboratoires, des techniciens, des prédécesseurs, des concurrents et parfois des milliers d’expérimentateurs anonymes.
Certaines inventions ont également donné lieu à d’interminables querelles de priorité.
Qui a « inventé » la radio ? Hertz ? Branly ? Tesla ? Popov ? Lodge ? Marconi ?
La question est probablement mal posée.
Personne n’a inventé seul la radio.
Chacun a ajouté une pièce au puzzle.
Et c’est précisément ce qui rend cette histoire aussi extraordinaire.
Quand les savants donnèrent une voix à l’électricité !
Imaginons maintenant que nous posions un transceiver moderne devant Alessandro Volta.
Nous lui montrerions une petite boîte alimentée en courant continu.
Elle mesurerait des signaux invisibles.
Un processeur analyserait plusieurs millions d’informations chaque seconde.
Un écran afficherait le spectre.
Un logiciel décoderait un signal presque enfoui dans le bruit.
Puis quelques watts quitteraient notre antenne.
Ils pourraient rebondir sur l’ionosphère, atteindre un autre continent ou passer par un satellite radioamateur.
Quelques secondes plus tard apparaîtrait sur l’écran :
F4XXX -12
R-10
RR73
Tout cela commencerait pourtant par quelque chose que Volta reconnaîtrait immédiatement : de l’électricité.
Deux siècles de découvertes ont transformé cette électricité en magnétisme, ondes, télégraphie, voix, radio, électronique, informatique et finalement : communications numériques.
Aucun de ces hommes n’a construit seul notre station.
Mais chacun lui a laissé quelque chose.
Une unité.
Un composant.
Un principe.
Une idée.
Une expérience.
Et chaque fois que nous mettons notre transceiver sous tension, tournons le VFO ou lançons un appel… tous ces pionniers reprennent un peu la parole.
