Préaccentuons
correctement le module Comtech !
On peut facilement trouver sur le marché ces petits
modules Comtech attrayants à bien des égards: entrée
vidéo, sortie 2,3 GHz, faible encombrement, faible coût,
etc... Toutefois ces modules posent un problème lorsqu'on cherche
à les utiliser pour des applications radioamateurs, car la plupart
des récepteurs sont alors équipés d'une désaccentuation
standard CCIR 405-1. Si l'on met en oeuvre en amont du module une préaccentuation
externe standard, les couleurs sont déchirées, si l'on modifie
le niveau pour éviter ces phénomènes, l'image devient
excessivement sombre. Si l'on attaque le module directement avec un signal
vidéo non préaccentué, les couleurs sont bruitées.
Pire, après traversée d'un relais ATV, le signal est souvent
vu en noir et blanc. Bref quelque chose ne va pas.
Pour y remédier, on peut tenter de modifier empiriquement
certains paramètres ou certains composants à l'extérieur
ou à l'intérieur du module. La solution qui est proposée
ici résulte d'une approche méthodique basée sur des
mesures et sur la synthèse d'une cellule de correction. Le module
Comtech ayant servi à l'étude porte la référence
FM2400TSIC, mais les résultats sont sans doute transposables aux
autres produits de la marque.
La mesure de la réponse
amplitude-fréquence
Nous
allons mesurer la réponse amplitude-fréquence d'un module
Comtech non modifié. On connectera l'entrée vidéo
du module sur un générateur basse fréquence, et on
observera le signal reçu, à défaut d'un récepteur
de mesure, sur la sortie Péritel d'un démodulateur satellite
standard, lequel est équipé d'une désaccentuation
CCIR 405-1. Une charge 75 ohms et un oscilloscope destiné à
observer la qualité du signal viennent compléter le dispositif.
Les différences de niveaux sont lues sur un "gain-phase meter"
vidéo, type HP3575A.
Le niveau reste pratiquement stable entre 10 kHz et 100
kHz. Après une bosse culminant à + 2,7 dB relatifs à
une fréquence de 300 kHz, on observe une chute régulière
jusqu'à - 1,3 dB à 5 MHz.
On observera au passage à l'oscilloscope que le module
Comtech est très médiocre en dessous de 1 kHz, avec une
forte non linéarité aux fréquences basses et une
mauvaise réponse amplitude-fréquence. Mais tant que l'on
ne perd pas la synchro trame .....! Il y a aussi du travail à faire
de ce côté là !
le signal à 500 Hz !
Par contre, point positif, on ne rencontre aucune difficulté
à réaliser une modulation FM large type Eutelsat/Astra,
de 8 MHz d'excursion.
La correction à
apporter
La réponse idéale de la chaîne de transmission
est bien sûr une courbe parfaitement plate à 0dB dans toute
la bande. Le niveau absolu peut être ajusté par le potentiomètre
de gain général. Pour corriger la mauvaise réponse
amplitude-fréquence, nous insèrerons une petite cellule
de correction à l'extérieur du module, sur le câble
de liaison vidéo. La courbe de réponse de cette cellule
devra être exactement inverse de celle du module Comtech. La cellule
devra présenter une impédance de 75 ohms lorsqu'elle verra
elle-même 75 ohms. Compte tenu de l'impédance d'entrée
des modules Comtech qui est mal définie, une résistance
de 82 ohms sera ajoutée à l'entrée de celui-ci.
Au prix de longs calculs et de longs essais, il est certainement
possible de s'approcher très près du quadripôle parfait
de correction. Pour simplifier la synthèse nous nous limiterons
ici à la correction des 4 dB de chute observés entre 300
kHz et 5 MHz. Nous utiliserons une structure à phase minimale analogue
à celle des cellules CCIR. Le calcul est effectuée par simulation
au moyen du logiciel gratuit Spice Opus déjà décrit
en particulier dans un article
précédent relatif à la préaccentuation.
Après dix minutes de tâtonnements on obtient un résultat
très convenable (affaiblissement, impédances sur les accès,
...) avec la cellule suivante:
La courbe de réponse de cette cellule est la suivante:
Lorsqu'on place une telle cellule de correction dans le
trajet du signal vidéo alimentant un module Comtech, les 4 dB de
chute en haute fréquence sont compensés, et la réponse
amplitude-fréquence devient plate à +/- 0,6 dB près
dans toute la bande jusqu'à 5 MHz.
Pour les lecteurs intéressés par les caractéristiques
complètes de la cellule, la "netlist" Spice s'écrit:
Comtech 405-1 correction
* comtech.cir file
* author: J.F. Fourcadier, F4DAY
.control
ac lin 201 45KHz 9MegHz
let phase = vp(4) + 2*pi*(vp(4) lt 0) - 2*pi
plot phase/1.57 xlog xlabel f_[Hz] ylabel phase_[plat]
GD = -1e9*2*(phase[1,200] - phase[0,199])/(45000*2*pi)
plot GD xlog xlabel f[Hz] ylabel group_delay[ns]
unlet phase
plot 10*log(4*(vm(4)^2)) xlog xlabel f[Hz] ylabel response[dB] ylimit
-6 1
plot -real(vm(2)/i(v1)) -imag(vm(2)/i(v1)) xlog xlabel f[Hz] ylabel impedance
ylimit 0 100
.endc
* voltage resources
v1 1 0 dc 0V ac 1 sin 0 1V 20megHz
* resistors
ri 1 2 75
r1 2 3 75
r2 3 4 75
r3 3 5 100
r4 2 4 56
ro 4 0 75
* capacitor
c1 2 4 1800pF
* inductance
l1 5 0 10uH
.end
On notera au passage qu'une telle cellule, éventuellement
modifiée au moyen de l'outil ci-dessus, peut être utilisée
pour corriger des relais ATV ou installations diverses dont la réponse
amplitude-fréquence n'est pas satisfaisante.
Les résultats
obtenus sur l'air
(cliquer pour agrandir)
NB: Les images ci-dessus sont reçues après
deux bonds:
Emission 2,3 GHz de F4CRT, l'Isle sur la Sorgue (Vaucluse), reçue
par le relais ATV F5ZGN du Mont Aigoual (Gard), distance 120 km. F4CRT:
module Comtech corrigé, amplificateur 4,5 W, parabole de 90 cm.
Réémission par F5ZGN en 1,2 GHz et réception par
F4DAY à Montpellier (Hérault), distance 50 km
Désolé pour la mauvaise qualité des prises de
vues (reflets, ...) !
En résumé
Les modules Comtech préaccentuent le signal, mais
selon une loi différente de celle définie par la recommandation
CCIR 405-1. Lorsqu'on souhaite faire fonctionner ces modules en liaison
avec des récepteurs désaccentuant le signal conformément
à la recommandation, on peut corriger le signal de la manière
suivante:
- ne rien toucher à l'intérieur du module,
ne pas enlever ni court-circuiter de composants,
- souder une résistance de 82 ohms sur l'entrée vidéo
du module Comtech pour fixer son impédance d'entrée,
- retirer l'éventuelle cellule de préaccentuation CCIR 405-1
externe située dans le trajet vidéo (modulateur),
- insérer la cellule de correction décrite ci-dessus dans
le trajet vidéo vers le module Comtech. On remarquera que par sa
structure, la cellule de correction pourra facilement prendre la place
d'une cellule de préaccentuation CCIR 405-1 externe (2 résistances
à remplacer). Facile ....
- Et bien sûr ajuster ensuite le niveau général vidéo.
Allumons nos fer à souder et bon trafic !
et merci à Michel, F4CRT, pour son aide et ses nombreux
essais
