Une régie
vidéo simplifiée
Lorsqu'on démarre en télévision
amateur, on commence par un petit émetteur simple
et par une petite caméra. Mais très vite,
on éprouve le besoin de transmettre une voie audio
pour accompagner les images, puis vient une deuxième
caméra ..... C'est alors que les changements de
câbles et les manipulations d'interrupteurs deviennent
difficile.
La réalisation décrite ici permet de rendre
très simples les manipulations d'exploitation d'une
petite station de télévision amateur. Elle
est prévue pour fonctionner avec un émetteur
FM 2,3 GHz de réalisation OM (montage
"twist"), mais les principes décrits
ci-dessous peuvent facilement être adaptés
pour d'autres environnements. La régie ne contient
pas encore de mire, mais l'ajout de celle-ci est prévue,
tant au niveau de l'emplacement physique que des commutations
ou de l'alimentation.
les fonctionnalités
retenues
Pour
les sources vidéo, il est prévu une entrée
mire locale, plus quatre entrées caméra,
dont une en face avant du coffret.
Pour
les sources audio, un générateur 1000 Hz
local et trois entrées micro, dont une en face
avant. Un potentiomètre permet de régler
le niveau.
Les
signaux vidéo et audio peuvent être coupés
indépendamment. Côté audio, le générateur
de sous-porteuse à 6,500 MHz peut être allumé
ou coupé.
Enfin,
la régie procède à l'assemblage du
multiplex vidéo + sous porteuse audio qui est ensuite
envoyé directement à l'entrée de
l'émetteur FM 2,3 GHz.
(cliquer pour agrandir)
l'ergonomie
Pour
rendre l'utilisation très simple, il est fait appel
à deux commutateurs à six positions en face
avant d'un coffret :
-
le premier commute les signaux audio, avec les positions
suivante : sous-porteuse arrêtée, sous
porteuse allumée, chacune des trois voies
audio, et, en bout de course, le générateur
1000 Hz.
-
le deuxième commute les signaux vidéo
: vidéo coupée, chacune des quatre
voies vidéo, et enfin la mire locale.
Une
prise 12 V 400 mA continu a été ajoutée
en face avant car cela se révèle très
pratique pour alimenter les petites caméras CCD,
sans utiliser leur transformateur mural séparé.
(La régie en station. Le boîtier
au dessus, avec ses trois leds rouges, est la téléalimentation
28 V alternatifs de l'émetteur 2,3 GHz qui se trouve
au voisinage immédiat de l'antenne)
les commutations
Elles
sont effectuées de la manière la plus simple
qui soit, grâce à deux commutateurs rotatifs,
six positions, deux circuits. Le premier circuit commute
les entrées vidéo ou audio. Le deuxième
circuit commute les alimentations : sous-porteuse audio
arrêt/marche, mire arrêt/marche, comme on
peut le voir dans le synoptique ci-après.
synoptique
le générateur
de sous porteuse à 6,5 MHz
L'oscillateur est de type Colpitts. Pour moduler
l'oscillateur en fréquence, il est utilisé
une diode de redressement 1N4007 car les diodes varicap
genre BA102 deviennent introuvables. Avec le montage proposé
on obtient une courbe de variation très linéaire,
avec une pente de 165 kHz/V à 6500 kHz. Le point
de repos optimum se situe à U = 4,5 V. Un deuxième
transistor est utilisé en étage tampon.
Il attaque un filtre de bande, composé de deux
circuits LC au couplage critique, qui nous assure une
pureté spectrale convenable du signal délivré
et l'absence d'intermodulation sur le signal vidéo
qui serait créée par le modulateur.
Côté signal audio, un premier amplificateur
opérationnel est employé en adaptateur d'impédances.
Il est suivi de la cellule de préaccentuation classique
de 50 µs. Après une nouvelle adaptation d'impédances,
on attaque un filtre passe bas du troisième ordre,
dont la fréquence de coupure est de 6000 Hz et
la pente de 18 dB/octave. Les demi-tensions Vcc/2 nécessaires
au fonctionnement de l'ensemble sont fournies par un amplificateur
opérationnel monté en suiveur. Le choix
a été fait de couper à l'émission
les fréquences audio supérieures à
6 kHz car leur présence n'a pas été
jugé vraiment nécessaire pour un usage en
télévision d'amateur.
le schéma
le générateur
1000 Hz
Le
générateur 1000 Hz de test audio fait appel
à un circuit logique CMOS très répandu,
le CD 4060 qui est un oscillateur diviseur. La fréquence
d'un quartz de 4096 kHz est divisée par 2^12. Avec
7 composants seulement, nous obtenons un signal carré
dont les stabilités en fréquence et en amplitude
sont exemplaires. Un filtre actif passe-bas du deuxième
ordre, utilisant un simple transistor, transforme ce signal
carré en signal sinusoïdal.
NB:
le signal sinusoïdal a une forme un peu "pointue"
car l'harmonique 3 du 1 kHz n'est qu'à -30 dB au
dessous du fondamental. Un filtre du quatrième
ordre, c'est à dire avec deux cellules (mais pas
tout à fait identiques à celle-ci), permettrait
d'obtenir une forme quasi-parfaite. Mais pour l'usage
considéré, la forme obtenue avec un simple
filtre du deuxième ordre est tout à fait
satisfaisante.
Pour
éviter toute pollution du signal vidéo,
l'oscillateur 1000 Hz et surtout son quartz 4096 kHz ont
été éloignés dans le boîtier
des conducteurs transportant des signaux vidéo.
Les découplages ont été soignés.
Aucune trace de 4096 kHz n'est détectée
à l'analyseur de spectre sur la sortie vidéo
de la régie.
l'assemblage du
multiplex et le réglage des niveaux
L'assemblage
du multiplex vidéo + audio est très simplement
effectué au moyen d'un coupleur résistif,
en prenant soin de respecter les impédances sur
les accès.
L'émission
et la réception FM suivent dans le sud de la France
le standard de télévision satellite Astra/Eutelsat.
L'index de modulation de la porteuse RF par la sous-porteuse
audio doit donc être égal à 0,26.
Une
rapide consultation des valeurs des fonctions de Bessel
(le plus simple est d'utiliser la fonction BESSELJ() d'Excel)
nous indique que l'amplitude de la raie centrale est J0
(0,26) = 0,9832 et que l'amplitude des deux raies qui
encadrent cette raie centrale est J1 (0,26) = 0,1289.
Le rapport entre ces deux valeurs vaut 17,6 dB. Nous ajusterons
donc la résistance d'injection du signal de sous
porteuse, au niveau du couplage, de façon à
observer ce rapport de 17,6 dB environ entre les raies.
Le contrôle se fait au moyen d'un analyseur de spectre.
Ci-dessous le spectre RF à 2320 MHz obtenu sur
mon vieux HP141T.
Lorsqu'on
ne dispose pas d'analyseur de spectre, on peut effectuer
un réglage approximatif en recherchant le niveau
de sous-porteuse qui provoque l'apparition de clics audio
à la réception et en réglant le niveau
à une valeur 1,5 fois supérieure.
conclusion
Cette
petite régie vidéo est facile à construire
et rend quotidiennement de grands services à la
station. Prochaine étape : l'adjonction de la mire.
Allumons nos fers à souder !
