Retour sur l’Emetteur TV DVB-T MPEG4 – 2.4Ghz

Par Dimitri F1EPU

A la demande générale, voici la suite de l’Emetteur TV DVB-T MPEG4 (voir article précédent https://f6kmf.org/index.php/2019/07/06/rtl-sdr-hackrf-one-dvb-t-transmission/ )

Un émetteur télévision DVB-T MPEG4 radio-amateur recevable sur votre téléviseur de salon via simple transposition de fréquence

73’s à tous les lectrices et lecteurs qui seront intéressés par la description de cet émetteur TV radio-amateur à la norme DVB-T MPEG4 actuelle et fonctionnant sur notre bande dédiée 2,4 GHz.

Le but est que vous puissiez le réaliser vous-même…

Le principal objectif poursuivi tout le long de mes recherches dans la mise au point de celui-ci est que votre simple téléviseur de salon (aux normes actuelles de télévision numérique terrestre MPEG4 bien sûr,) puisse afficher les images et vidéos sans devoir recourir à un ordinateur, logiciel DATV, récepteur SDR ou autre…..une simple transposition de fréquence est nécessaire…..


Aspect actuel et fonctionnel de l’émetteur TV, le coffret est positionné sur le mât au plus près de l’antenne afin de minimiser les pertes dans le câble coaxial de liaison. On remarquera l’ouïe de ventilation en partie haute et la grille d’insufflation du ventilateur refroidissant le SUNHANS…

Nous choisissons de centrer notre émission TV sur 2,396 GHz, sur la bande amateur tous modes (2,392 à 2,400 GHz) pouvant accueillir les 7,6 MHz de bande passante occupée (2,3922 à 2,3998 GHz) par la modulation OFDM de notre émetteur DVBT-MPEG-4.
C’est la plus proche de la bande passante annoncée par les fabricants des matériels que nous utilisons.
Le tableau suivant nous renseigne sur nos autorisations…

SYNOPTIQUE FONCTIONNEL COMPLET

Au départ le modulateur SATLINK WS6990 il est disponible sur Wich, aliexpress ou amazon QSJ 211 euros, celui-ci est au standard DVB-T MPEG4 démodulable par tous les téléviseurs grand public d’aujourd’hui. Il converti une source HDMI (lecteur blue ray , DVD ou caméra HD) en un signal radio-fréquence au standard Télévision Numérique Terrestre (TNT) FULL HD sur l’un des canaux UHF 21 à 69 au choix. Une entrée analogique est également présente pour les vieux caméscopes. l’amplitude du signal en sortie est réglable de 69 DBuv à 100 DBuv ,pour notre application nous choisissons arbitrairement le canal 48 (690 MHz). Un autre canal peut convenir.

Aspect radio-fréquence en sortie du modulateur SATLINK visualisable via le logiciel SDR-UNO, un spectre OFDM parfait d’une largeur de 7,6 MHz centré sur le canal 48 , il nous faut le transposer sur notre bande autorisée choisie de 2392-2400 MHz avant transmission dans les airs.

Cette transposition est le rôle du moRFeus …

Transposeur de fréquence et générateur hf disponible chez Mouser électronique pour environ 200 euros, nous utilisons ici la fonction transposition avec l’oscillateur local réglé sur 1,706 GHz nous obtenons en sortie le battement supradyne qui nous intéresse, 690+1706= 2396 MHz mais aussi le battement infradyne (1706 -690= 1016 MHz) que nous éliminons via un filtre de bande centré sur 2,4 GHz. Le moRFeus s’alimente via chargeur USB et possède également la fonction Bias T.

La chaîne de pré amplification transposition et filtrage entre le modulateur Satlink et l’ampli final Sunhans… De gauche à droite le premier pré-ampli SPF5189z RTL-SDR.com (dispo sur passion-radio) sous boîtier aluminium nous fourni un premier gain de 15-20 Db, celui-ci est alimenté via la fonction Bias T (+ 5v) issue du moRFeus.
Ce moRFeus (dispo un premier temps sur Passion-radio et par la suite sur Mouser électronics)(QSJ 179 euros) nous assure la transposition du canal 48 (690 MHz) sur la fréquence centrale de 2,396 GHz en réglant l’oscillateur local sur 1706 MHz et avec une perte de conversion entre -10 et -16 Db.
Le filtre de bande 2,4 GHz (sur la photo après le coude à 90° en remontant) nous assure l’élimination du battement infradyne de 1016 MHz générée également en sortie du moRFeus.
S’ensuit un autre pré-ampli SPF5189z mais sous forme de carte nue et alimentée via chargeur USB ou autre alim entre +5v et +10v maximum, celui_ci nous assure la compensation de la perte de conversion de notre brave soldat moRFeus …( gain 15-20 Db) avant d’attaquer l’entrée de l’ampli de puissance 2,400 Ghz,… sur la photo, la petite carte connectée à un câble USB enroulé blanc…le CN0417 de chez Analog devices.

Le circuit ampli RF Analog Devices CN0417 est un petit amplificateur de puissance, alimenté par micro-USB, équipé d’un filtre passe-bande 2400 à 2500Mhz et optimisé pour fonctionner sur 2400 MHz avec un gain de 20-21dB. Il s’alimente en 5V directement via une prise micro-USB (câble non fourni). Connecteur entrée et sortie RF en SMA.
puissance de sortie 1 Watt, disponible chez Passion-radio, QSJ 55,20 euros quand mème…Via notre montage, nous obtenons en sortie du CN0417 notre spectre OFDM parfait de l’illustration 4 en page 5 de cet article mais transposé 1706 MHz plus haut,soit centré sur 2,396 GHz ce qui nous permet d’attaquer l’ampli de puissance final, le SUNHANS SH24GO20W

Technique Specifications
Model: SH24Go20
W
P/N:24Go20W014
Operating range : 2400~2500MHz
Channel width: 20Mhz&40Mhz
Supported standards: IEEE 802.11b/g/n
Operation mode: Bi-directional, half-duplex, time division duplex
Connector type: N-K female
Output power: 20W (43dBm)
Input power: 0 ~ 27dBm
Transmit gain: 25dB
Receiver gain: ≤22dB
Noise figure: ≤3.5dB typical
Frequency response: ±1dB over operating range
Power adapter: 24V/2A DC, 100~240V
Operating temperature: -25°C to +55°C
Operating humidity: Up to 75% relative humidity
Material: Cast aluminum
LED light: Power status / activity status LED
Booster weight: 870g

Le prix de cet ampli est conséquent, 429 euros justifié par le fait qu’il est spécifique WIFI, donc peut servir en réception et émission avec commutation automatique. Dans le cadre de notre application il nous sert d’ampli linéaire de puissance avec 20 watts RF maximum en sortie .
Il n’est cependant pas nécessaire que cet ampli ait la spécificité WIFI, mais il doit impérativement être linéaire pour transmettre les modes QPSK, QAM16 et QAM64 susceptibles d’animer un multiplex OFDM
(illustration n° 4 page 5 de cet article), ces modes s’apparentent à de la modulation d’amplitude….
S’ensuit l’étage final d’un émetteur, l’antenne !! Une belle parabole de dimension 1 m x 0,6 m avec un gain de 24 Dbi ! Marque TP-Link modèle tl-ant2424B 2.0 dédié 2,4 GHz, avec 20 W appliqués à l’antenne nous pouvons compter sur une PAR d’environ 3 KW.

LA RÉCEPTION …

L’illustration explique tout tellement c’est simpliste… De gauche à droite , une antenne fouet 2,4 GHz pour la réception , un transposeur moRFeus (encore!!) mais pour la transposition inverse, nous utilisons ici le battement infradyne, soit F reçue antenne moins F oscillateur local (2396 MHz – 1706 MHz)= 690 MHz ce qui veut dire retour sur le canal 48 et injection du tout dans un récepteur commercial TNT grand public.
Ne reste plus qu’a faire une recherche manuelle (ou auto) sur le canal concerné et vous aurez l’image et le son….

Le point de législation qui exige que votre indicatif figure en permanence à l’image et dont le but est de vous identifier est respecté dans le sens ou vous l’aurez déjà enregistré dans la nomination de votre canal sur le modulateur Satlink (l’appareil exige un intitulé de chaîne à la création… votre indicatif!!!) à la réception, cette info figure dans l’identification de la chaîne apparaissant à l’écran.

L’organisation dans un coffret de dimension L 340 x H 420 x P 260 sur la moitié gauche de haut en bas la chaîne modulation/ transposition/amplification, on constate que la moitié droite est entièrement occupée par l’ampli SUNHANS solidement vissé sur un gros refroidisseur aluminium ventilé (il chauffe l’animal!!)

A la mise sous tension de tous les éléments, le fonctionnement est immédiat :

Cette mire est celle issue du modulateur SATLINK en l’absence de source HDMI, donc si elle apparaît sur votre écran, ça veut dire que ça marche !!

En pressant la touche INFO de la télécommande de mon récepteur SERVIMAT TNT65HDU j’ai cet « On Screen Display (OSD) » qui m’informe sur la force et la qualité du signal reçu et qui affiche également mon indicatif radio-amateur enregistré préalablement sur le modulateur… Via le menu de celui-ci, nous avons le choix entre trois
modes de modulation , QPSK, QAM16 et QAM64. Sur le territoire Français le mode QAM64 est utilisé permettant de loger jusqu’à trois chaînes en full HD dans un multiplex, dans notre cas, une seule chaîne Full HD est transmise, le mode QAM16 suffit et donne les meilleurs résultats en qualité de signal , lors de cet essai le niveau de tension minimum est utilisé en sortie du SATLINK, 69 DBuv… çà marche …
Sur l’image suivante, le niveau de sortie est porté à 93 DBuv, au delà, la qualité du signal s’écroule trahissant la saturation de l’ampli SUNHANS, il ne faut donc pas monter plus haut, nous sommes théoriquement aux 20 watts efficaces maximum appliqués à l’antenne, comme affiché sur l’OSD, niveau signal 99 % qualité signal 97 % et l’ampli chauffe…

On en est là pour l’instant, çà fonctionne très bien mais personne ne m’a encore donné de report d’écoute faute de correspondant !!! Cà viendra…
Vous êtes désormais en possession de tous les éléments et références pour réaliser cet émetteur TV et en espérant que vous aurez compris mes descriptions et explications tout au long de cet article…
73’s de Dimitri F1UPU. En vous souhaitant bon courage, et bonne Santé !!!!

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