Les antennes-relais font essentiellement référence à l’univers de la téléphonie mobile. Alors que le téléphone classique permet de transformer la voix en champs de radiofréquences, elles réceptionnent ce signal électromagnétique pour en faire un signal électrique. Ce signal peut alors circuler dans les câbles. On parle de téléphonie cellulaire, parce que chaque antenne couvre une portion de territoire, constituant une cellule.
Sans ces émetteurs-récepteurs (connexion dans les deux sens) que sont les antennes-relais, la téléphonie mobile ne serait pas possible. 
Lorsque vous vous déplacez en téléphonant, votre GSM change sans arrêt d’antenne relai pour assurer votre communication, on dit alors qu’il émet à « pleine puissance » pour rester en connexion et vous êtes donc exposé à de fortes ondes électromagnétiques.
Jusqu’a récemment les antennes-relais implantées étaient des BTS (réseaux GSM, EDGE) (2G), cependant, depuis plusieurs années les opérateurs ont implanté de nouvelles antennes plus performantes, des Node B (pour les réseaux UMTS et HSDPA) (3G). Ces dernières, en plus de permettre la téléphonie mobile, offrent un meilleur débit permettant notamment la connexion à internet sur son téléphone ou via une clé dite 3G. Sans ces émetteurs-récepteurs (connexion dans les deux sens) que sont les antennes-relais, la téléphonie mobile ne serait pas possible. On distingue principalement 3 catégories d’antenne :
- Les antennes picocellulaires : couverture de proximité (quelques dizaines de mètres)
- Les antennes microcellulaires : couverture réseau de quelques centaines de mètres (carrefour, centre commercial)
- Les stations macrocellulaires sont les plus répandues. On les trouve placées généralement sur des supports de 12 à 50 mètres, tels que des pylônes, les bâtiments, les toits d’immeubles…
En milieu rural, ces antennes émettront pour couvrir des étendues de 10 à 30 kilomètres (on limite le nombre de fréquences utilisatrices), alors qu’en milieu urbain la zone de couverture est limitée à 500 m et la puissance répartie sur de nombreuses bandes de fréquences utilisatrices.
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