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Émetteurs de télévision

La difficulté d'obtenir de grandes puissances d'émission est due à la valeur élevée des radiofréquences, à la grande largeur de la bande vidéo et à la composante continue.

Dans les tubes, on se heurte au temps de propagation des potentiels (ce qui conduit à de faibles dimensions d'électrodes), au temps de transit des électrons (qui oblige à rapprocher les électrodes), aux effets de rayonnement (qui rendent obligatoire le blindage de tous les circuits), aux énormes « courants de capacité » et aux dissipations calorifiques qui croissent avec la fréquence. En outre, dans les tubes et les circuits, la grande largeur de bande conduit à utiliser des impédances faibles pour limiter leur variation avec la fréquence : une puissance élevée exige donc des courants importants, donc, pour les tubes classiques, des cathodes à très haut pouvoir émissif.

Les tubes utilisés comprennent, en O. m, des triodes et des tétrodes de 10 kilowatts (mais on pourrait en construire de plus puissantes) et, en O. dm, des tétrodes et des klystrons de 25 kilowatts.

Les circuits de puissance R.F. sont soit du type coaxial, soit des cavités. En particulier, les triodes et les tétrodes sont intégrées dans des circuits coaxiaux, et les klystrons sont à cavités. Étant donné la largeur de bande, tous les circuits sont « décalés ».

Les tubes classiques – en amplificateur de H. F. (haute fréquence) modulée – sont, sauf pour les faibles puissances, excités par la cathode. On utilise le plus souvent deux tubes classiques ou deux klystrons en montage symétrique ou parallèle ; en O. dm, on emploie aussi des tubes (ou des klystrons) en quadrature, montage qui permet une réduction importante des échos dus à la liaison émetteur-antenne.

L'émetteur image comprend une chaîne vidéo, un étage de modulation et des étages amplificateurs.

La chaîne vidéo, très complexe, est destinée à amplifier le signal vidéo et à corriger diverses distorsions (non-linéarité des étages H. F., stabilisation du niveau de suppression de l'onde modulée, distorsion amplitude-phase et phase-fréquence, etc.) ; la composante continue est transmise par la méthode d'alignement du niveau de suppression (clampage). Si la puissance est faible, on utilise des transistors.

Pour les très faibles puissances H. F., on module avec des diodes en pont. Avec des tubes, on module sur la grille ou sur la cathode.

Les étages amplificateurs de H. F. modulée avec des tubes ont un gain faible, étant donné la largeur de bande (10 dB environ) ; il faut donc beaucoup d'étages (trois à cinq par exemple). Le klystron a un gain de 30 décibels environ. En O. dm, un émetteur de 50 kilowatts en crête de modulation à deux klystrons ne demande donc que 50 watts d'excitation, mais il faut des klystrons à quatre cavités, de 2 mètres de hauteur environ. Qu'il soit à tubes ou à klystrons, l'émetteur image est très complexe. Les klystrons sont plus robustes que les tétrodes, mais, fonctionnant en « classe A », leur rendement est égal à la moitié de celui des tétrodes (en « classe B »).

Le filtrage de la bande latérale s'effectue soit par les circuits normaux (notamment les cavités des klystrons), soit par des filtres à la sortie de l'émetteur (en coaxiaux).

L'émetteur son est beaucoup plus simple, étant donné la nature du signal modulant. Avec des tubes classiques, on module sur l'anode de l'étage final. Les klystrons fonctionnent en amplificateur de H. F. modulée. La puissance porteuse est égale au cinquième ou au dixième de la puissance-crête image.

Les deux émetteurs I et S alimentent une même antenne, grâce à un diplexeur qui évite toute interaction entre ces émetteurs. De même, en O. dm, on peut alimenter une même antenne avec deux ou trois émetteurs (I et S), grâce à un multiplexeur.

Liaison émetteur-antenne

La liaison entre l'émetteur et l'antenne d'émission s'effectue par de gros câbles coaxiaux (jusqu'à 150 mm de diamètre) et, pour les grandes puissances en O. dm, par guides d'ondes. L'affaiblissement est important. Les guides sont plus coûteux mais ont des pertes inférieures et peuvent transporter une plus grande puissance.

Si l'antenne n'est pas parfaitement adaptée, une onde réfléchie revient vers l'émetteur, s'y réfléchit, repart vers l'antenne et est rayonnée, mais avec un certain retard ; si la longueur de la liaison dépasse une vingtaine de mètres, il apparaît un écho, visible sur l'image.

Les antennes

Pour des raisons économiques et afin de concentrer l'énergie au voisinage du plan horizontal, les antenne [...]

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Pour citer l’article

Louis GOUSSOT, Stéphane LACHARNAY, Dominique NASSE, « TÉLÉVISION - Télévision analogique terrestre », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 23 mai 2022. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/television-television-analogique-terrestre/