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Auteur(s)
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Michel BASE : Ingénieur du Conservatoire National des Arts et Métiers - Responsable Études Réalisation Radio de Thomcast
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Lire l’articleINTRODUCTION
A l’approche du XXI e siècle, la radiodiffusion sonore par voie hertzienne reste un mode de communication toujours très employé dans les gammes ondes longues et ondes moyennes :
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ondes longues ou kilométriques (OL en français et LW en anglais) : 153 à 281 kHz ;
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ondes moyennes ou hectométriques (OM en français et MW en anglais) : 531 à 1 705 kHz.
La modulation d’amplitude (AM ou A3 E) est la seule technique de modulation utilisée dans ces bandes de fréquence. Elle souffre pourtant d’imperfections multiples, telle qu’une bande passante limitée à 9 ou 10 kHz, une forte sensibilité aux parasites, aux brouillages et aux bruits radioélectriques. Malgré tout, elle est encore considérée par les radiodiffuseurs comme le seul moyen opérationnel pour atteindre le plus grand nombre d’auditeurs à l’échelon d’une région ou d’un pays.
Cet intérêt s’explique simplement par l’existence de plus de deux milliards de récepteurs AM de par le monde. Ces récepteurs sont aujourd’hui d’un prix relativement modique. Basés sur une détection d’enveloppe, ils sont très simples techniquement, ils sont faciles et pratiques à utiliser. Ils ne nécessitent pas d’installations d’antennes particulières et permettent une bonne réception dans de multiples conditions, même à l’intérieur des bâtiments.
Du côté émission, c’est un parc mondial de plus de 175 000 émetteurs qui assurent la transmission des programmes. Bien que leur durée de vie moyenne dépasse souvent 25 ans, les équipements d’émission existants doivent être renouvelés pour continuer à assurer le service dans de bonnes conditions.
Un changement de technologie important gagne les équipements d’émission de forte puissance. Les tubes sous-vide (triode, tétrode) modulés par la tension d’anode sont désormais délaissés au profit d’émetteurs entièrement transistorisés utilisant des stratégies de modulation à base de traitement numérique du signal.
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Stratégie de modulation numérique
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4. Couplage des modules d’amplification
Les émetteurs « état solide », de très forte puissance, nécessitent de coupler un grand nombre de modules d’amplification (jusqu’à 256 modules) pour satisfaire les différents niveaux de puissance de sortie des blocs amplificateur. Les trois types de couplages largement utilisés : couplage série, couplage parallèle, couplage mixte série parallèle sont décrits succinctement ci-après.
4.1 Couplage série
Le couplage série qui est représenté par la figure 14 est déjà très largement utilisé par les émetteurs de plus faible puissance à l’état solide, principalement pour les émetteurs de la gamme onde moyenne mais également en VLF (Very Low Frequency ).
Les sorties des modules d’amplification sont toutes connectées en série au niveau des secondaires des transformateurs de sortie. La tension totale en sortie d’un tel coupleur représente la somme vectorielle de l’ensemble des modules à l’état actif.
HAUT DE PAGE4.1.1 Avantages du couplage série
Ce type de couplage série possède de nombreux avantages, c’est un mode de couplage stable, admettant des différences d’amplitude et de phase en sortie des modules amplificateur. De plus, il correspond bien au mode de défaillance des transistors MOSFET qui présentent toujours un court-circuit par rapport à la sortie du module sur l’enroulement primaire de leur transformateur.
Les inconvénients du couplage série sont limités.
Alors qu’un module a été retiré ou non installé, il faut impérativement réaliser un court-circuit aux bornes de l’enroulement primaire du transformateur pour éviter l’apparition d’une tension élevée et ainsi permettre le passage du courant de l’ensemble. Des connecteurs spécifiques assurant directement cette fonction de court-circuit se révèlent pratiques car ils évitent l’emploi d’artifices pour remplacer les modules amplificateur absents.
Les dimensions électriques de l’ensemble du circuit série formé par la liaison de l’ensemble des secondaires des transformateurs doivent rester très faibles par rapport à la longueur d’onde de...
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Couplage des modules d’amplification
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - LINGUET (L.), de BOISRIOU (P.) - Procédé et dispositif de modulation en amplitude d’un signal radiofréquence. - Brevet France, 93 06 420 du 28 mai 1993.
-
(2) - GERFAULT (B.) - Amplificateur de puissance de type pont H et ses moyens de blocage et dispositifs amplificateur de puissance comportant de tels amplificateurs. - Brevet France, 93 13 177 du 5 nov. 1993.
-
(3) - BREED (G.A.) - Classes of power Amplification, - RF Design, août 1993.
-
(4) - Transmitting AM. - ELECTRONICS WORLD + WIRELESS WORLD, janv. 1995.
-
(5) - RAAB (F.H.), RUPP (D.J.) - Class S High Efficiency Amplitude Modulator. - Green Mountain Radio Research, RF Design, mai 1994.
-
(6) - ROGER (J.) - Antennes. Bases et principes. - E 3 280, Traité Électronique, 1998.
- ...
NORMES
-
Règles de sécurité applicables aux matériels d‘émission radioélectrique. (amend. n2-1993). - CEI 60215 - 1987
-
Méthodes de mesure applicables aux émetteurs radio-électriques. Partie 1 : caractéristiques générales des émetteurs radiodiffusion. - CEI 60244-1 - 1999
-
Méthodes de mesure applicables aux émetteurs radio-électriques. Partie 15 : émetteurs de radiodiffusion sonore à modulation d‘amplitude. - CEI 60244-15 - 1999
International Telecommunication Union (ITU)
Union Internationale des Télécommunications (UIT)
Autorité de régulation des télécommunications (ART)
International Electronical Commission (IEC)
Commission Électronique Internationale (CEI)
Institute of Electricity and Electronic engineers http://www.ieee.org
Agence nationale des fréquences (ANFR)
Agence Française de normalisation (AFNOR)
International Standard Organisation (ISO)
Conseil Superieur de l’Audiovisuel
http://www.csa.fr
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Thomcast
Rhode & Schwartz
Telefunken
Marconi
Itelco
Harris
NEC
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