Transmetteur

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'TRANSMETTEUR SANS-FIL 2.4GHz et 5GHz'

Caractéristiques et performances:

Le kit transmetteur audio-video sans-fil 2.4 GHz aussi appelé transmetteur d'images (ou bien encore, retransmetteur, ou relais, ou vidéo-sender, ou émetteur ou répéteur vidéo ou réémetteur de salon, ou kit pour video-surveillance, ou répartiteur vidéo, etc.) est un système de communication domestique à faible puissance et faible portée exploitable (P.I.R.E: 10 mW ou 10 dBm, ou 90 dBµV à 3 m, normes UE) permettant notamment le transfert des images PAL/SECAM et du son stéréo d'une pièce de l'habitation à une autre, ou du salon au jardin, au garage, à l'atelier, etc, de la propriété.

Cette technologie d'émission/réception fonctionne sans câbles de liaison, grâce à la technique des ondes herztiennes dans le spectre libre et gratuit ISM. Les transmetteurs sont généralement utilisés avec des sources comme le magnétoscope, le lecteur DVD, le terminal satellite, l'adaptateur TNT et les caméras d'intérieur y compris les camescopes (surveillance bébé) ou les caméras d'extérieur déportées, pour vidéo-surveillance sans fil, et même pour certaines formes de modèlisme au sol et aérien.

Certains transmetteurs sont conçus, connectique dédiée, pour PC sur TV, mais ils sont au moins tous compatibles.( carte graphique = vidéo et carte audio = audio: sur émetteur )

Le transmetteur sert aussi souvent à l'application médiatique la plus connue, la webcam sans fil, remplaçant parfois avantagement la version tradidionnelle USB en présence d'un parcours filaire dédié long nécessitant le rajout d'un (ou plusieurs) extenseur/amplificateur. La fonction webcam par transmetteur nécessite que l'ordinateur soit équipé d'une carte d'acquisition interne ou bien d'un module externe vidéo.

La connectique supportée et livrée est la peritel ou cinch/RCA parfois S-Video. Les transmetteurs fonctionnement avec des transformateurs d'alimentation 220V/ 9-12 V. Suivant les commodités du site, l'émetteur, notamment, peut fonctionner avec des accus, batteries ou panneau solaire, .

Le kit transmetteur se compose d'un émetteur à 1, 2, 3, 4, voire 5 entrées vidéo/audio et d'un récepteur que l'on connecte en général sur un téléviseur secondaire ou à un moniteur. Le transmetteur permet, le plus souvent,l'utilisation d'une télécommande pour piloter, d'une autre pièce, les éléments (jusqu'à 5), du salon, grâce à un signal de télécommande retour infrarouge calé sur 433/434 Mhz et émis et capté par un brin d'antenne vertical omnidirectionnel. Le signal infrarouge est diffusé par 1 ou plusieurs diodes placées en face et à proximité( max 40 cm) des appareils à piloter et reliée(s) par un cordon spécalisé à la sortie marquée " IR " de l'émetteur. Le récepteur connecté au téléviseur secondaire doit être à portée ( théorique jusqu'à 10 m) de/des télécommande(s) dédiée(s) ou bien universelle.

Notons qu'une alternative consiste à utiliser en amont un centrale de commutation électronique, jusqu'à 7 voies, pilotée à distance avec une seule télécommande universelle.( + compatible télécommande(s) dédiée(s))

Caractéristiques décisives:

Un sélecteur à 4 canaux, ~ 2.411, ~ 2.431, ~ 2.451, et ~ 2.471 GHz, ( parfois que 2 canaux, 2461 et 2475 GHz, pour les anciens appareils, voire monocanal, 2.432 Ghz ) permet de choisir une fréquence de libre. Les transmetteurs sont soit équipés d'une antenne tige verticale ( genre de stylo, 1/4 d'onde) omnidirectionnelle (ouvrant horizontalement sur 360 °), soit d'une antenne plate (patch) directionnelle, ouvrant sur un angle (normalisé) de l'ordre de 120 °. Les polarisations d'ondes utilisées en 2.4 GHz sont la linéaire verticale (tige) ou bien majoritairement la circulaire (souvent gauche) avec l'antenne plate. La polarisation rectiligne est plus rarement retenue. Le gain annoncé de ces antennes est de 0 dBd soit 2.15 dBi, mais la pratique montre que la patch procure un meilleur résultat, un peu plus de gain, qu'il faudra donc comptabiliser 2 fois dans un kit.

Les transmetteurs à antennes plates amovibles sont globalement préférables et conseillées. Dans ce cas il faut qu'elles soient réglées, une en face de l'autre, ce qui n'est pas le cas d'une antenne tige redressée verticalement qui émet ou capte dans n'importe quel azimut, cette dernière configuration étant souvent préférable pour le modèlisme ou pour l'exploitation domestique depuis plusieurs récepteurs placés dans des directions différentes.

En mono-utilisateur RX l'antenne omnidirectionnelle TX dissipe, gaspille, donc l'energie dans des directions inutiles et en RX capte tout au pourtour.

Certains transmetteurs plus sophistiqués possèdent une sortie modulée dans 1 canal UHF( absence ou indisponibilité de prise peritel) et d'un commutateur de contraste, normal/fort, utile si source "terne" (p.e camera, camescope , scope, etc.)

La performance d'un transmetteur dépend de l'utilisation, ou non, de la P.I.R.E maximale autorisée ( < 10 mW) sur l'émetteur (TX), du facteur de bruit du récepteur (RX), 3 à 6 dB, ainsi que du "soin" apporté par le constructeur à la conception et la réalisation du binôme. Ainsi, il est pas rare que l'on observe de différences notables de qualité de réception d'un modèle de kit transmetteur normalisé à un autre...De plus certains produits avec antenne intégrée dans le boîtier ne facilitent pas le réglage "fin" du système...surtout si le signal est affecté par une rotation de polarisation.

Zone normale d'utilisation:

La distance de service, efficace, ou exploitable, (distance de l'émetteur 2.4 GHz au récepteur) est fort variable et dépend de la nature de l'environnement immédiat et l'agencement. En effet, en présence d' un épais mur en béton fortement armé, ledit mur absorbera une partie importante de l'énergie HF comme une porte métallique( 100% théoriquement) ou un grillage métallique à maillage dense <1cm . D'autres matériaux ( absorption de + en -) comme la céramique (carrelage), la brique, le papier, le bois, le plâtre, le (simple ou double) vitrage basique ( sans micro-couche métallique), le plastique, laisseront passer beaucoup plus de signal, on peut même parler de pertes négligeables dans certains cas. Un mur extérieur standard de 30/35 cm d'épaisseur (crépi, brique, isolation, placo ) conduit à une dégradation - 15 dB si traversé perdendiculairement.

Les constructeurs donnent en général au moins 50 m de portée exploitable ( sans indication de pertes, ni de qualité exprimée par le rapport signal/bruit) ) dans une habitation habituelle. Si les antennes du transmetteur sont à vue (i.e. qu'il n'y a pas d'obstacle) la portée exploitable en extérieur peut atteindre voire dépasser les 500 m, dans la cadre de l'utilisation d'une caméra déportée, par exemple, astrocam, météocam aérocam, ou encore anicam etc.

Les images( cliquez dessus) ci-après illustrent tout d'abord la qualité source (avant transmetteur) puis montrent avec un premier kit un aspect d'image acceptable (un peu de grain, ou souffle). Ensuite, avec un autre kit(marque), on obtient une image de qualité visiblement insuffisante (bruit et clics). Ces 2 tests ont été réalisés dans des conditions identiques, distance de liaison 20 m, à travers 34 cm de béton et 45 cm de briques. L'émetteur est classiquement au salon, le récepteur est à l'exterieur du pavillon.

La propagation des ondes, particulièrement en milieu fermé, étant souvent affecté par des parcours " hasardeux" ( dus aux échos ) il y a lieu de rechercher le meilleur emplacement au récepteur, en le déplaçant quelque peu jusqu'à obtenir le meilleur signal. Le positionnement mobilier peut intervenir ainsi que des passages humains.

Pour information voici quelques atténuations/air pour un éloignement de:

• 3 m, - 49.5 dB ( ref normalisée : 90 dBµV)
• 5 m, - 54 dB
• 10 m, - 60 dB
• 15 m, - 63.5 dB
• 20 m, - 66 dB
• 25 m, - 68 dB
• 30 m, - 69.5 dB
• 40 m, - 72 dB
• 50 m, - 74 dB
• 75 m, - 77.5 dB
• 100 m, - 80 dB ( donnée indicative ~ 60 dBµV)
• 150 m, - 83 dB
• 200 m, - 86 dB
• 250 m, - 88 db
• 300 m, - 89.5 dB
• 400 m, - 92 dB
• 500 m, - 94 dB
• 750 m, - 97.5 dB
• 1000 m, -100 dB (donnée indicative ~ 40 dBµV)

On remarque sur ce tableau, aussi valable avec une caméra sans fil 2.4 GHz analogique,(puisque même technologie) que l'atténuation espace libre est surtout marquée lors des 3 premiers mètres du parcours, les 997 m suivants on en perd pas plus..

La portée constructeur annoncée est évidemment purement indicative, car tout dépend de la configuration locale souvent particulière, donc des pertes de propagation (atténuation + absorption, nombre de murs, plafond, plancher, leur composition .). Un signal passant à travers un seul mur extérieur en briques peut voir sa portée réduite à 40 m, alors que sans obstacle elle serait d'environ 200 m, et cela bien entendu pour une intensité équivalente de signal.

Les signaux 2.4 Ghz, malgré leur (relative) faible puissance, sortent donc des limites de votre appartement, ou pavillon, voire de propriété, d'autant plus facilement quand la partie émetteur est placée "devant" une baie vitrée simple, ou sous combles ( uniquement la seule absorption des tuiles pour obstacle hertzien...), attention donc au contenu de l'image via votre camescope...! il suffit qu'un voisin, équipé d'un transmetteur, même de marque différente, se branche simplement sur le même canal ..

Il est interdit de distribuer (faire profiter) volontairement les images de Canasat, de TPS, un film DVD, etc. dans le voisinage. La réception fortuite d'un programme payant venant d'un tiers (voisin) est tolérée, puisque ces ondes ayant une longueur d'onde 12.2 cm sont affectées par des débordements techniques inévitables, souvent sous-estimés voire ignorés par les documents joints au transmetteur.

Sachez aussi qu'en général il est admis qu'on peut perdre jusqu'à près de 100 dB de propagation dans une installation pour bénéficier encore d'une qualité d'image suivable, mais avec un transmetteur aux performances optimales, ce qui n'est pas toujours le cas... puisque certains ne font que 1 mW ou 2.5 mW et/ou avec une liaison antenne/tuner non-coaxiale (!), en clair, avec un produit la transmission pourra être satisfaisante, et avec un autre, médiocre !

Sachez encore que les kits présentent généralement des caractéristiques sensiblement identiques mais pas forcement des performances semblables, puisque en matière d'intensité de signal on mesure des écarts de 3 dB, mais parfois 20 dB, donc attention. Notons que - 3 dB représentent tout de même une puissance d'émission divisée par deux !

En outre et surtout, il ne faudra pas négliger la qualité de restitution d'image (fidélisation) des couleurs, du contraste, des contours et de la luminosité, sans oublier l'audio..(parfois ronflette, souffle, grésillement, etc.) et là encore tous les transmetteurs sont loins d'être égaux !!

Testés, le VS 470 ou le VS 670 de Thomson, résultats satisfaisants, ainsi que le VS 360.

Note: le fonctionnement des transmetteurs domestiques (et certaines cams sans-fil) est aléatoire surtout en présence d'un four ménager à micro-ondes, mais aussi d'une station Wifi, d'un transmetteur Wifi-G, d'une station radioamateur (jusqu'à 2.450 GHz), d'une caméra sans fil, d'un autre transmetteur, de périphériques Bluetooth aux alentours (dans les 100 m, à titre indicatif). En effet, tous ces appareils sont, eux aussi, sur la bande ISM. La portée d'un transmetteur sans-fil dépend aussi de la qualité d'image acceptée...sujet fort subjectif ! Certains transmetteurs placés trop près d'une autre catagorie d'appareils radioéléctriques peuvent les brouiller.En outre les transmetteurs premiers premiers ne sont pas toujours très sélectifs c'est a dire que le canal A ou 1 émis peut être capté sur le canal D ou 4 recu...

NB : pour les utilisateurs de terminaux et périphériques wifi, il est conseillé de rester sur le canal 11 ou 2.462 Ghz souvent préréglé d'usine ( canaux 1 à 13 autorisés en France voir Liste des canaux Wifi ) cette fréquence n'étant pas émise/reçue dans les transmetteurs et non-utilisée par les radio-amateurs. Pour les transmetteurs ou les camerés sans-fil le canal 2, (ou B) = 2431 Mhz est souvent celui qui fournit le meilleur niveau. En Wifi , les canaux 3, 7 et 11 sont donc situés entre les canaux 1, 2, 3 et 4 analogiques, cela limite serieusement les risques d'interférences dues à l'emploi de fréquences identiques.

La portée maximale dite de curiosité ( signal affecté par du bruit marqué "neige" avec clics) peut atteindre 5 km, particulièrement avec un kit doté d'un récepteur sensible à faible bruit.

Au sujet des fréquences libres et à leur puissance légale

Certains kits transmetteurs, bien que vendus librement en VPC et surfaces spécialisées, sont composés d'une partie émetteur présentant une puissance de 50 mW et donc ils ne peuvent prétendre au certificat de conformité, "CE", marquage, ou logo, que l'on retrouve sur tous les produits publics ou courants, donc libres d'emploi, usage professionnel ou domestique, en plein air ou interne. Attention certains territoires d'Outre-Mer se renseigner, Pire parfois limitée à 2.5 mV.

• France ( + Europe "?") bande ISM 2.4 GHz 2.400 à 2.4835 GHz. Pire : 10 mW analogique, 100 mW RLAN Wifi.

"" Dans certains départements dont la liste est publiée et mise à jour par l'Autorité de régulation des télécommunications, l'utilisation de la totalité de la bande 2400−2483,5 MHz est autorisée pour les installations radioélectriques de faible puissance et de faible portée non spécifiques avec une PIRE maximale de 10 mW, à l’intérieur et à l’extérieur des bâtiments.""

• En France L'emploi de transmetteur fonctionnant dans la bande 1.2 GHz semble ne pas être autorisé comme en Europe.
• En France la bande 5GHz, ISM, allant 5.150 à 5.350 GHz est limitée à 200 mV pour un usage exclusivement intérieur, ex avec le transmetteur Thomson VS990 , et de 5.470 à 5.725 Ghz, usage externe, donc aussi interne, avec une PIRE de 1 W ( ou 1000 mV) (voir hiperlan 2)