6.2 La tête de réception en TV

Fin du problème : quelle est la relation entre la longitude de P’, la différence des longitudes de P et du
satellite, la latitude de P.
Longueur de la corde soutenant un arc :
A1
L’arc A1A2 a été coupé en 2 parties
égales pour simplifier le travail.
R
a
La longueur de la corde A1 A2 vaut
A1A2 = 2 x R sin(a/2).
A2
Latitude=lat
En appelant a l’angle au centre (de la terre), la longueur de l’arc réalisé par ce
déplacement est :
2 R sin(a/2) telle que (2 R sin(a/2))2=(2 R sin(Lon/2))2 + (2 R sin(Lat/2))2
(pythagore)
d’où on tire sin(a/2) = [ sin(Lon/2)2 + sin(Lat/2)2 ] ½
Longitude=Lon
Pour revenir a l’exemple ci-dessus, la longitude l de P’ est telle que
sin(l /2) = [ sin(Lon/2)2 + sin(Lat/2)2 ] ½
S
6.1.4
INCLINAISON
P
P’
Figure 2 bis
Figure 2 vue depuis le satellite
Pour terminer, parlons de l’inclinaison.
Page précédente, Figure 2. Prenons comme exemple un satellite qui émet ses ondes en polarisation
horizontale, dans un plan parallèle à celui de l’équateur.
Placez, figure 2bis, le point Zh qui recevra ses ondes exactement à l’horizontal.
Et le point Zv qui recevra ses ondes en vertical.
Pour compenser cette rotation apparente de la polarisation, le client devra incliner la tête de réception de 0°
s’il est au point Zh, de 90° s’il est au point P’.
6.2 La tête de réception en TV
6.2.1
Am pl i f i e r
Une antenne terrestre collecte directement un signal transmis depuis l’émetteur : son niveau est suffisant
pour l’envoyer vers le tuner du téléviseur. En réception satellite, le niveau de signal recueilli par l’antenne
parabolique est trop faible pour être exploité directement : il faut l’amplifier. C’est l’un des rôles dévolus au
LNB (Low Noise Block downconverter), encore nommé tête de réception ou convertisseur. C’est un
composant actif, contrairement à l’antenne terrestre qui est passive. Le qualificatif « universel » est relatif à
la capacité d’un tel LNB de pouvoir capter tous les signaux dans la totalité de la bande Ku (10,7 à 12,75
GHz) et quelle que soit la polarisation ; ce que ne permettaient pas les LNB utilisés au début de la réception
directe par satellite.
69-Transmissions
par satellite
6.2.2
Changer la fréquence
6.2.2.1 Oscillateur local
Les signaux captés par l’antenne ont des fréquences trop élevées pour être transmises directement vers le
terminal numérique : il faut abaisser ces fréquences afin qu’elles soient compatibles avec celles que peut
exploiter le tuner du terminal, soit entre 950 et 2150 MHz : cette plage de fréquences porte le nom de
«Bande Intermédiaire Satellite ou B.I.S». Un oscillateur local, intégré au LNB, le permet.
6.2.2.2 Principe
Soient 2 sinusoïdes a1 et a2
a1=A1 sin (ω1t)
a2=A2 sin (ω2 t + ϕ)
a1 x a2 = A1 sin (ω1t) x A2 sin (ω2t+ϕ)
= ½ a1 x a2 x (sin [(ω1+ω2) t +(ϕ+π/2)] + sin [(ω1-ω2) t – (ϕ+π/2) ] )
En multipliant 2 sinusoïdes de pulsation ω2 et ω1 on obtient la somme de 2 sinusoïdes de pulsations
ω1+ω2 pour la première
et
ω1-ω2 pour la seconde
6.2.2.3 Application à un récepteur radio bande FM :
Bande scannée : 88 à 108MHz
Quand on désire écouter une
émission radio, il est hors de question
d’entendre toutes les stations
proches. On va donc filtrer les
informations reçues de façon à ne
Ampli HF +
filtre
Démodulateur
BF
garder que ce qui nous intéresse.
Ampli sélectif
x 1000
Le récepteur radio reçoit toutes les
stations sur son antenne. Une seule
station doit traverser tous les circuits
jusqu’au démodulateur, qui avec les
étages BF, rendra le signal audible.
10mV
7mV
10uV
On place un certain nombre de filtres
pour réaliser la sélection de la station.
88
98
108
f
f
Quand un signal électronique traverse un filtre, il en ressort plus ou moins affaibli.
La bande passante à –3dB est la gamme de
fréquences pour lesquelles l’atténuation que subit
le signal électronique est inférieure à 3dB ( divisé
par √2 )
Préamli HF
+ multiplieur
Filtre
10.7MHz
Démodulateur + bf
ème
ordre
La bande passante à –3dB d’un filtre du 2
peut s’exprimer par b=f0/Q0. Dans cette équation
f0 est la fréquence centrale du filtre, Q0 le
coefficient de qualité du filtre. Il dépend de la
qualité des composants utilisés. Des composants
standards donnent un coefficient de qualité de 10
environ.
Oscillateur Local
Ou syntoniseur
utilisateur
1ère constatation : si l’auditeur ne désire entendre que la station qui émet en 98 MHz, ce schéma est
insuffisant.
Transmissions par satellite-70
f
2ème constatation : pour changer de fréquence, l’auditeur doit changer la fréquence d’accord (tunning) de son
filtre, ce qui est technologiquement difficile.
On travaille maintenant avec ce modèle de schéma.
Le multiplieur effectue le produit du signal complexe qui arrive de l’antenne est de celui de l’oscillateur local.
En appliquant la méthode exposée au début de cette page, calculez la fréquence sur laquelle l’utilisateur a réglé
son syntonisateur pour que le 98MHz soit transformé en 10.7 MHz.
Vous avez plusieurs réponses possibles.
Sur le plan technologique, il est assez simple de fabriquer un oscillateur variable. Il est simple de mémoriser
un nombre, image d’une fréquence et d’y associer un clavier (programmation de stations).
Si le filtre 10.7 MHz a le même coefficient de qualité que ci-dessus, quelles sont les valeurs des fréquences
limites de la bande passante à –3dB ?
Conclusion, qu’entend l’auditeur ?
Remarque : dans un récepteur radio FM, un autre changement de fréquence a lieu autour de 455kHz.
Ce changement est effectué par un autre multiplieur qui est piloté par un oscillateur local de fréquence fixe
cette fois (pour passer de 10.7 MHz à 455kHz ). Ceci permet de sélectionner très franchement une station.
Quelles sont les valeurs possibles de fréquence pour cet oscillateur ?
6.2.2.4 Autres fonctions de la tête
Sélection de l’antenne de réception
(polarisation H ou V)
Sélection d’un oscillateur local parmi 2
71-Transmissions
par satellite
7 Installation
En utilisant l’internet, en particulier les adresses suivantes :
http://www.web-merchand.com/parabole/abonne/install.asp
http://www.eutelsat.com/satellites/4_2.html
http://www.ign.fr/fr/PI/activites/geodesie/index.html
http://g.guenin.chez.tiscali.fr/theo/azim_ele.htm
http://www.telesatellite.com
http://www.lyngsat.com
http://site.voilà.fr/passionsatellite/biposte.htm
Répondez aux questions suivantes posées par un client qui désire recevoir TPS Star, il habite l’île de
la Réunion, à Saint Pierre.
Quel est le satellite qui lui retransmettra ses émissions ?
Citez quelques autres chaînes qu’il pourra recevoir également.
Il paraît que ce satellite émet aussi vers une autre zone du monde, laquelle ?
Utilisez cette information pour retrouver, à partir du site http://www.lyngsat.com des détails sur la zone
couverte par ce satellite.
Son cousin, quel hasard, habite aussi à Saint Pierre mais dans les Alpes de Haute Provence.
Quelles sont les coordonnées géographiques de cette commune ?
Histoire de lier le contact avec le client, pouvez vous lui dire comment s’appelle la Clue, site touristique bien
connu, près de chez son cousin ?
Retour à la Réunion. Cherchez dans le site de l’IGN, les coordonnées géographiques de l’île (en allant vers
système RGF 93 puis DOM-TOM).
En utilisant le document joint, calculez l’azimut et l’élévation pour chaque parabole, donnez une valeur
estimée pour l’inclinaison puis vérifiez vos calculs en remplissant le tableau ci-dessous :
Mes résultats (d’après Conseils d’orientation
Calculs d’orientation (site web
doc jointe)
(site Web www.webhttp://g.guenin.chez ….)
merchand ….)
Elévation
Azimut
Inclinaison
Quel est le diamètre de parabole conseillé pour la personne qui habite à la réunion ? (site Web www.webmerchand ….)
Quel est le diamètre obtenu pour cette parabole en croisant la documentation Eutelsat et le récapitulatif
taille/PIRE disponible sur le site telesatellite.com ? (vous prendrez une température de bruit de 0,7dB)
Quel sera le diamètre de parabole pour l’habitant des Alpes de Haute Provence ?
Transmissions par satellite-72