Un émetteur de télévision 1 mW ou 20 mW en UHF

Publié par MountasserBillah On 23:06


Réaliser un émetteur afin d’envoyer à distance l’image filmée par une caméra vidéo ainsi que l’audio capté par un micro a toujours été le rêve de beaucoup d’expérimentateurs. Dans cet article, vous verrez comment utiliser un nouveau module hybride CATV pour réaliser un émetteur audio/vidéo travaillant à 479,5 MHz et dont le signal pourra être reçu par n’importe quel téléviseur, sur le canal 22 UHF. Cette réalisation sera idéale pour surveiller à distance des lieux par l’intermédiaire d’une caméra vidéo et d’un micro.

Depuis les premiers modulateurs et les émetteurs à transistor, la technologie a considérablement progressé, au point que l’on trouve à présent des modules hybrides équipés de tout le nécessaire pour réaliser un émetteur de télévision complet.

Dans ce domaine, les produits Aurel sont très certainement à l’avant-garde: depuis plus de deux ans, on trouve en effet les modules MAV (émetteur 2 mW) et MCA (booster 50 mW), spécialement étudiés pour des applications CATV, mais également utilisés pour rayonner le signal dans l’éther.

Les prix de ces modules restent raisonnables sans que la qualité, la stabilité ainsi que la réjection harmonique du signal n’aient été sacrifiées.

Ils acceptent, en entrée, des signaux générés par des caméras vidéo, des magnétoscopes et autres, en utilisant directement les lignes provenant de leurs connecteurs de sortie standards (SCART, etc.).

Ces dispositifs travaillent en VHF, et plus précisément, sur le canal H2 (canal 12 de l’échelle de 1 à 100).

Les lecteurs les plus anciens se souviendront du montage de l’émetteur de 2 mW, et de celui, plus puissant, avec booster de 50 mW, décrits dans ELM numéro 5, page 14 et suivantes.

Ces deux circuits utilisent les modules Aurel et transmettent donc sur le canal H2.

Ces réalisations peuvent donc être utilisées dans les applications les plus diverses : si on exclut le domaine de la télévision pure, on les utilise aussi bien dans le domaine de la sécurité (pour contrôler à distance ce qui se passe et ce qui se dit dans un autre endroit) que dans celui du modélisme (émission à distance de l’image filmée par un modèle réduit d’avion ou d’hélicoptère par exemple).

L’utilisation d’un canal télévision pour transmettre l’information audio/vidéo présente de nombreux avantages, mais également quelques inconvénients.

Evidemment, du point de vue économique, l’utilisation d’un téléviseur normal comme écran de réception est certainement la solution la plus intéressante, surtout si l’on considère que les ensembles TX/RX qui travaillent sur des fréquences spéciales (généralement 2,4 GHz) coûtent relativement cher.

Le revers de la médaille, c’est le fait que quiconque (pour peu qu’il se trouve
dans le rayon de couverture de notre émetteur audio/vidéo), peut voir les images.

C’est également le risque de brouiller (toujours dans le rayon d’action de notre TX), les émetteurs commerciaux travaillant sur le canal H2, ce qui peut provoquer le mécontentement de quelques voisins !

Le canal de travail H2 a été choisi par Aurel car cette fréquence (dans le capharnaüm des canaux TV), est l’une des moins utilisés.

Les modules hybrides UHF
Comme alternative, il existe depuis quelques mois, deux nouveaux modules hybrides travaillant sur la bande UHF, précisément sur le canal 22.

Ces deux dispositifs sont compatibles avec les VHF, tant du point de vue du brochage que du point de vue des autres caractéristiques, qui sont très similaires.

La différence réside dans la puissance de sortie qui se réduit de moitié.

Toutefois, la fréquence de travail étant beaucoup plus élevée, ceci n’a pas de
répercussions significatives sur la portée qui reste à peu près identique.

En utilisant ces modules, nous avons réalisé les versions UHF des émetteurs audio/vidéo proposés dans le numéro 5 de la revue.

Le module MAV-UHF à 479,5 MHz


Figure 1: Le module Aurel MAV-UHF à 479,5 MHz.

1) Masse
2) Entrée audio
3) Masse
4) Entrée vidéo
7) Masse
8) +5 V (alim.)
10) Masse
11) Antenne

La considérable simplicité de l’émetteur vidéo provient de l’utilisation d’un
module hybride nouvellement conçu par Aurel, le MAV-UHF479. Il s’agit d’un composant CMS muni d’un oscillateur radio travaillant à 479,5 MHz, réglé sur le canal 22 de la bande UHF télévision. Il est modulé en amplitude par le signal vidéo appliqué à la broche 4.

Vient ensuite un second modulateur piloté par le signal audio qui entre sur la broche 2 et qui module en fréquence une sous-porteuse à 5,5 MHz.

La puissance de l’oscillateur est de 1 mW sur une charge (antenne) de 75 ohms, ce qui suffit pour couvrir un rayon d’environ 50 mètres en l’absence d’obstacles.

La sensibilité de l’entrée audio est de 1 Vpp (350 mV eff.) et l’impédance est importante (100 kilohms) de façon à ne jamais charger la source vidéo quelle qu’elle soit (mixeur, préamplificateur, magnétoscope, caméra vidéo, etc.).

A propos d’audio, dans l’étage qui précède le modulateur, on a inséré un circuit de préaccentuation avec une constante de temps de 50 microsecondes qui sert à réduire les parasites et les bruits de fond.

Pour l’entrée vidéo, l’amplitude maximale admissible est de 1,2 Vpp avec une impédance de 75 ohms, ce qui donne au composant la capacité de recevoir le signal vidéocomposite standard (1 Vpp sur 75 ohms).

L’alimentation requise par le module est de 5 volts, de préférence stabilisés et le courant consommé est de 90 milliampères.

Le module booster UHF


Figure 2 : Le module booster Aurel MCA-UHF.

1) +12 V (alim.)
2) Enable (activateur)
3) Masse
6) Entrée HF 7
7) Masse
10) Masse
13) Masse
15) Sortie HF

Pour augmenter la puissance du signal HF produit par le module hybride émetteur MAV-UHF, on a utilisé un amplificateur linéaire de télévision en technologie CMS. Ce module est également fabriqué par Aurel. Il s’agit d’un amplificateur accordé sur 479,5 MHz, c’est-à-dire muni d’un filtre d’entrée qui limite la bande passante de façon à ne pas amplifier d’éventuels parasites ou d’autres inter férences en haute fréquence.

Cette caractéristique nous préser ve de la moindre inter férence possible sur les canaux voisins de celui sur lequel nous travaillons.

L’amplificateur linéaire en classe A, utilisé dans le module, développe jusqu’à 20 mW sur une charge de 75 ohms lorsqu’il est excité avec 1 mW en entrée (également sur 75 ohms).

Le module MCA-UHF fonctionne avec une alimentation de 12 Vcc et consomme un courant de 100 milliampères.

Pour une bonne utilisation, il doit être fixé à un petit radiateur d’aluminium destiné à mieux dissiper la chaleur qu’il produit. La température de fonctionnement est comprise entre –20 et +80 °C. La distorsion d’intermodulation est d’environ 50 dB.

L’hybride peut être mis en ou hors service tout en restant sous tension, par l’intermédiaire d’une broche de commande (2) qui agit sur la logique interne. Lorsque cette broche est placée sur le niveau “0”, le linéaire est mis hors service et ne pourra fonctionner à nouveau que lorsque cette même broche sera portée au niveau "1" (5 à 12 volts).

Le premier montage utilise le module MAV-UHF (voir figure 1) seulement et il est capable de débiter une puissance de 1 mW avec une portée d’environ 50 mètres.

Le second circuit utilise les deux modules UHF, le MAV-UHF et le MCAUHF (voir figure 2), pour une puissance globale de 20 mW, qui permet d’augmenter de 2 à 3 fois la portée.

Du point de vue du circuit et de sa construction, les dispositifs sont parfaitement
identiques à ceux présentés par le passé : il suf fit d’enfiler les modules dans les emplacements prévus à cet effet et le tour est joué !

Dans ces pages, nous vous proposons les schémas électriques et les schémas d’implantation ainsi que les listes de composants revus et corrigés.

L’émetteur TV UHF 1 mW
Le schéma de l’émetteur TV 1 mW est donné en figure 3.

Le signal audio capté par la capsule microphonique (MIC) est amplifié par les circuits U1a et U1b.



Une entrée BF de ligne est également prévue (IN AUDIO).

Le gain de la section microphonique est réglable par l’intermédiaire du trimmer R7. Ce dernier permet d’adapter le circuit au type de micro utilisé.

L’audio qui sort du premier circuit (U1a) passe sur l’entrée du second étage (U1b) par l’intermédiaire du condensateur C5, où il est alors mélangé au signal qui
a été appliqué à l’entrée de la ligne IN AUDIO. Le circuit U1b est, en effet, configuré en "additionneur-inverseur" et ser t de mélangeur si le micro MIC et la BF se trouvent tous les deux sur la ligne IN AUDIO.

A ce sujet, il faut observer que l’additionneur a pour seul but de permettre l’utilisation du petit microphone ou de l’entrée à haut niveau, et qu’il présente le même gain sur chacune des lignes respectivement reliées à R8 et R11 (condensateurs de couplage C5 et C10).

En outre, si l’on souhaite prélever la BF sur la sortie audio d’une caméra vidéo ou d’un magnétoscope, il est préférable de fermer l’interrupteur S1, de façon à déconnecter la partie correspondante à U1a et à faire en sorte qu’aucune interférence, qui pourrait atteindre le module hybride, ne puisse être amplifiée.
Le signal arrive sur la broche 2 de U3 par l’intermédiaire du condensateur C9
qui garantit la séparation des circuits de polarisation et le transfert optimal du signal à émettre.

Le signal vidéo entre sur le connecteur RCA marqué "IN VIDEO" et rejoint directement
la broche 4, sans aucun couplage.

Evidemment, le niveau doit être au standard de 1 Vpp sur 75 ohms, même si une amplitude allant jusqu’à 1,2 volt crête à crête est tolérée.

Les contacts 1, 3 et 7 du module hybride sont reliés à la masse, ainsi que la broche 10, tandis que l’alimentation stabilisée 5 volts est appliquée à la broche 8.

L’antenne émettrice est reliée à la broche 11 et peut être un simple morceau de fil de cuivre de 15 centimètres ou bien un brin télescopique de même longueur: dans ce cas-là, on parle alors d’une antenne à 1/4 d’onde. La portée pouvant ainsi être obtenue est d’environ cinquante mètres.


Figure 3 : Schéma électrique de l’émetteur de télévision UHF 1 mW.

La réalisation pratique de l’émetteur TV 1 mW
Le schéma de la figure 4 donne l’implantation des composants. La figure 5 est la photo d’un des prototypes de l’émetteur 1 mW. La figure 6 donne le dessin, à l’échelle 1, du circuit imprimé.

Une fois que vous avez réalisé ou que vous vous êtes procuré le circuit imprimé, en vous aidant des figures 4 et 5, montez tous les composants.

Comme d’habitude, commencez par les plus bas et terminez par les plus hauts. Veillez à l’orientation de la diode, du régulateur et des composants polarisés. Montez le LM358 sur son support en veillant à son orientation.

En dernier, montez le module hybride MAV-UHF. Il ne peut se mettre en place que dans un seul sens. De toute façon, la photo est assez explicite !

L’émetteur TV UHF 20 mW
La principale différence avec le modèle 1 mW se trouve au niveau de l’étage HF. Le schéma est donné en figure 7.

Dans ce montage, la fréquence radio générée par le premier module hybride n’est pas envoyée directement à l’antenne mais à l’entrée du module booster, sur la broche 6, qui amplifie le signal jusqu’à un niveau de 13 dBm, ce qui équivaut à environ 20 mW.

L’antenne, qui là aussi peut être un morceau de fil de cuivre émaillé de 12 ou 15/10, sera connectée à la prise marquée “ANT”, raccordée à la broche 15.

Pour éliminer les éventuels retours HF sur l’alimentation, nous avons ajouté la self de choc L1, une VK200 et nous avons découplé, par C11 et C12, l’entrée alimentation du module MCA-UHF.



Liste des composants émetteur 1 mW
R1 = 4,7 kΩ
R2 = 2,2 kΩ
R3 = 10 kΩ
R4 = 10 kΩ
R5 = 2,2 kΩ
R6 = 100 Ω
R7 = 470 kΩ trimmer
R8 = 4,7 kΩ
R9 = 47 kΩ
R10 = 47 kΩ trimmer
R11 = 4,7 kΩ
C1 = 100 μF 25 V électr.
C2 = 100 nF multicouche
C3 = 10 μF 25 V électr.
C4 = 150 pF céramique
C5 = 100 nF multicouche
C6 = 470 μF 25 V électr.
C7 = 100 μF 25 V électr.
C8 = 100 nF multicouche
C9 = 100 nF multicouche
C10 = 100 nF multicouche
D1 = Diode 1N4007
U1 = Intégré LM358
U2 = Régulateur 7805
U3 = Module Aurel MAV-UHF
S1 = Inter pour ci
MIC = Micro électret préamp.
ANT = Antenne accordée
Divers :
2 Prises RCA pour ci
1 Support 2 x 4 broches
1 Prise alimentation
1 Circuit imprimé réf. S272


Figure 4 : Schéma d’implantation des composants de l’émetteur TV 1 mW.


Figure 5: Photo d’un des prototypes de l’émetteur audio/vidéo UHF, une fois le montage terminé. La puissance rayonnée (1 mW) permet d’obtenir une portée d’environ 50 mètres, c’est-à-dire plus qu’il n’en faut pour des utilisations domestiques.


Figure 6 : Dessin, à l’échelle 1, du circuit imprimé de l’émetteur TV 1 mW.

La réalisation pratique de l’émetteur TV 20 mW
Le schéma de la figure 8 donne l’implantation des composants. La figure 9 est la photo d’un des prototypes de l’émetteur 20 mW avec sa caméra. La figure 10 donne le dessin, à l’échelle 1, du circuit imprimé.

Une fois que vous avez réalisé ou que vous vous êtes procuré le circuit imprimé, en vous aidant des figures 8 et 9, montez tous les composants. Comme d’habitude, commencez par les plus bas et terminez par les plus hauts. Veillez à l’orientation de la diode, du régulateur et des composants polarisés.

Montez le LM358 sur son support en veillant à son orientation. En dernier, montez le module hybride MAV-UHF. Il ne peut se mettre en place que dans un seul sens. Il en est de même pour le module MCA-UHF. N’oubliez pas de monter un radiateur de bonne taille sur ce dernier.

A propos du module MCA-UHF
Si vous voulez commencer vos essais en petite puissance tout en vous réservant la possibilité de monter par la suite le module MCA-UHF, réalisez le circuit de la figure 10 et ne montez ni le module MCA, ni L1, C11, C12 et
remplacez R12 par un strap.

Raccordez votre antenne directement sur la broche 11 du module MAV-UHF.

Vous pourrez passer à l’émetteur 20 mW quand bon vous semblera, en ajoutant seulement ces quatre éléments sur votre circuit.


Figure 7 : Schéma électrique de l’émetteur de télévision UHF 20 mW.

Pour terminer
A présent, l’émetteur vidéo est prêt à fonctionner car il ne nécessite aucun réglage préliminaire.

Les seuls réglages concernent le niveau du signal audio (micro ou ligne), doivent être effectués pendant l’émission.

On peut dès lors procéder à un premier essai du dispositif, en allumant un téléviseur et en vérifiant s’il y a déjà un autre émetteur sur le canal qui nous intéresse.

Il faut ensuite alimenter l’émetteur avec une tension de 12 volts continus et insérer dans l’entrée RCA femelle, indiquée "IN VIDEO", le RCA mâle du signal vidéo composite prélevé, par exemple, à la sortie (OUT) d’une caméra vidéo ou d’un magnétoscope, puis vérifiez que les images attendues apparaissent bien sur l’écran de votre téléviseur.

A la limite, vous devrez régler le niveau du volume sonore, afin d’obtenir le meilleur rendu en évitant la distorsion dans le haut-parleur du téléviseur.


Figure 8 : Schéma d’implantation des composants de l’émetteur TV 20 mW.

Liste des composants émetteur avec booster
R1 = 4,7 kΩ
R2 = 2,2 kΩ
R3 = 10 kΩ
R4 = 10 kΩ
R5 = 2,2 kΩ
R6 = 100 Ω
R7 = 470 kΩ trimmer
R8 = 4,7 kΩ
R9 = 47 kΩ
R10 = 47 kΩ trimmer
R11 = 4,7 kΩ
R12 = 4,7 kΩ
C1 = 100 μF 25 V électr.
C2 = 100 nF multicouche
C3 = 10 μF 25 V électr.
C4 = 150 pF céramique
C5 = 100 nF multicouche
C6 = 470 μF 25 V électr.
C7 = 100 μF 25 V électr.
C8 = 100 nF multicouche
C9 = 100 nF multicouche
C10 = 100 nF multicouche
C11 = 100 nF multicouche
C12 = 470 μF 25 V électr.
D1 = Diode 1N4007
U1 = Intégré LM358
U2 = Régulateur 7805
U3 = Module Aurel MAV-UHF
U4 = Module Aurel MCA-UHF
S1 = Inter pour ci
MIC = Micro électret préamp.
ANT = Antenne accordée
L1 = Self de choc VK200
Divers :
2 Prises RCA pour ci
1 Support 2 x 4 broches
1 Prise alimentation
1 Radiateur ML33
1 Circuit imprimé réf. S292


Figure 9: Photo d’un des prototypes de la version amplifié de l’émetteur de TV. L’amplificateur linéaire en classe A débite environ 20 mW sur l’antenne, ce qui permet d’obtenir une portée de quelques centaines de mètres.


Figure 10: Dessin, à l’échelle 1, du circuit imprimé de l’émetteur TV 20 mW.

Pour une bonne utilisation, il est préférable d’insérer l’émetteur dans un boîtier plastique duquel il sera possible de faire sortir la connexion de l’antenne : à ce sujet, un connecteur BNC femelle dont vous relierez la broche centrale à la piste "ANT" du circuit imprimé, et le corps à la masse, conviendra parfaitement. Bien entendu, ces connexions devront être les plus courtes possible.

On pourrait améliorer sérieusement la portée en utilisant une antenne directionnelle à grand gain sur l’émetteur et sur le téléviseur. Néanmoins, nous sortirions ainsi du cadre de l’expérimentation pour entrer dans celui de l’émission de télévision, ce qui est tout à fait interdit dans notre pays.

En France, la réglementation est assez stricte en matière de télévision. Pour éviter de désagréables ennuis, respectez- la ! En tout état de cause, n’utilisez pas ces émetteurs pour transmettre des images litigieuses.

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