Jean-François FOURCADIER
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Montpellier  (France)

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Une régie vidéo simplifiée

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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.

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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.

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(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

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le générateur de sous porteuse à 6,5 MHz

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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.

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le schéma

 

le générateur 1000 Hz

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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.

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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.

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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.

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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 !

 

 

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