Brevet FR2291670A1 — publié le 19760611

L'invention concerne l'installation d'un réseau de diffusion de télévision, en particulier dans les pays en voie de développement. Les techniques de la télévision ont été mises au point et développées essentiellement dans les pays industrialisés qui possèdent une forte infrastructure de routes et de distribution d'énergie et, par suite, un habitat particulier qui comporte àla fois de très grandes agglomérations dans les zones industrielles aussi bien que des fermes isolées dans les zones agricoles. Il en résulte que d'emblée les techniques de télévision mises au point dans ces pays ont du opter pour un réseau à couverture totale de tout un territoire avec des émetteurs et des réémetteurs de forte puissance.Pour éviter les interférences nuisibles entre les signaux reçus et les signaux réémis, il est indispensable, si l'on veut effectuer cette couverture totale, de réaliser un réseau en monarque en changeant chaque fois de fréquence d'un émetteur à un autre situés dans sa zone d'influence et dans toutes les directions. I1 en résulte une grande saturation des bandes de fréquence. A titre d'exemple, en France la bande de fréquence vHF allouée par convention internationale a été découpée en douze canaux qui sont tous entièrement utilisés pour la couverture totale. du territoire et pour une seule chatne de télévision. Par la suite, les deux autres chaînes ont du utiliser les bandes UHF et, lorsque la quatrième chaine sera équipée, il n'y aura plus place pour une cinquième. On parle souvent à ce sujet de pollution herzienne dont le seul remède pour les récepteurs fixes est la diffusion par cabales. Par ailleurs, les réémetteurs de puissance sont placés sur des hauteurs et alimentés en puissance pat des cables électriques aériens, ce qui les rend très vulnérables aux effets de la foudre. I1 en résulte que chaque poste réémetteur doit comporter des bâtiments relativement importants permettant de loger non seulement le matériel électronique, mais également une équipe de dépannage permanente, avec donc la nécessité de relier ces batiments par des routes et des pylônes électriques. Etant donné d'autre part que toutes ces installations nuisent à la protection de l'environnement, on est souvent obligé de placeur les réémetteurs en des endroits qui ne correspondent pas exactement à l'idéal du point de vue technique. Cette conception n'est pas du tout adaptée aux pays en voie de dévelop pement. En effet, l'allocation à ces pays de bandes de fréquences aussi larges que celles nécessaires pour la couverture en monarque selon le schéma précédent supposerait le retrait de ces bandes de fréquences à des pays industrialisés qui sont déjà proches de la saturation. D'autre part, l'équipement de ces pays par un réseau à couverture totale avec réémetteurs de puissance, outre le court extremement élevé de cette solution, entrainerait la nécessité de réaliser au préalable les infrastructures de routes et de distribution d'énergie qui augmenteraient dans une proportion très importante la dépense et les délais d'installation. En contre-partie, dans ces pays en voie de développement, l'absence ou la rareté des infrastructures, routes et distribution d'énergie, ainsi que le faible développement des zones industrielles, fait que l'habitat revêt un caractère essentiellement différent. En effet, il n'y a pratiquement pas de fermes isolées dans la brousse ou dans les montagnes loin de toutes commucations et il n'y a pas non plus de très grosses agglomérations. L'habitat se trouve au contraire réparti en un certain nombre de villages ou de petites villes séparés par de grands espaces pratiquement inoccupés. Pour cette raison, la couverture totale du territoire n'est pas nécessaire et il suffit de diffuser les programmes dans chacune des petites zones habitées et nqn dans l'espace qui les sépare. C'est ce qu'on appelle la réémission ponctuelle.Ceci ne résout cependant pas le problème si les réémetteurs utilisés sont réalisés selon les techniques mises au point dans les pays industriels et rappelées ci-dessus. Le but de l'invention est précisément de réaliser un réseau de diffusion de télévision à réémissions ponctuelles qui élimine les inconvénients envisagés ci-dessus, c'est-à-dire qui ne nécessite aucune infrastructure, ni aucune alimentation en énergie, qui soit insensible à la foudre, source principale de pannes, qui soit d'un fonctionnement autonome et automatique et ne nécessite aucune équipe de surveillance ni de dépannage, ni par conséquent de batiments pour les abriter. L'invention consiste à diffuser sur chaque point à couvrir à l'aide d'un seul canal de télévision, les divers points étant réunis entre eux par faisceaux herziens utilisant alternativement deux canaux en modulation de fréquence, les trois canaux fonctionnapt en voie unique (image et son non séparés) à faible puissance (0,5 à 5 W) et dans la gamme des 800 à 900 MHz évitant les technologies coûteuses, les installations autonomes étant alimentées par des cellules solaires par l'intermédiaire de batteries tampons et mises en marche automatiquement par un dispositif de veille. En effet, on sait que le haut de la bande 5 UHF est rarement utilisé en télévision car assez peu performant, notamment entre 800 et 900 MHz. I1 en résulte que cette bande est actuellement libre de toute utilisation sur presque tous les continents. De toute façon, l'utilisation à faible puissance et avec faisceaux directifs élimine toute pollution herzienne. De plus, cette bande de 800 à 900 MHz en faible puissance permet d'utiliser des transistors bon marché, disponibles, avec un rendement très important, de beaucoup supérieur à celui des composants hyperfréquence par exemple. Ceci permet de porter plus loin pour la meme puissance. D'autre part, elle permet d'utili ser des câbles coaxiaux qui conduisent à de très faibles pertes en évitant la technologie coûteuse des guides d'ondes.Par ailleurs, cette bande est assez peu sensible aux effets atmosphériques connus qui ne conduisent à aucune perturbation, ni coupure de transmission. Enfin, cette bande permet d'éviter la parabole réflectrice utilisée 9 hyperfréquence, en utilisant à la place une antenne formée de quatre Yagi couplés en nappe, ce qui réduit considérablement ltemprise au vent et permet par suite de réaliser des pylônes légers haubannés, discrets et économiques.Ce type d'antenne, qui est assez peu encombrant, puisque la nappe tient sur un carré de 70 cm de côté, est très directif puisqu'il donne 80 d'angle d'ouverture à demi puissance, la puissance apparente concentrée dans ce faible angle correspondant par suite à un gain important de l'prdre de 23 décibels. I1 en résulte que dans la liaison par faisceaux herziens à portée à vue, une puissance de 1W permet de transmettre à 40 à 50 km avec I mV à la réception. La liaison entre le studio émetteur de tete et les divers relais ou réémetteurs est effectuée en modulation de fréquence, ce qui permet 30 à 40 répétitions successives sans dénaturer la qualité du signal. Pour éviter les interférences, il suffit d'utiliser alternativement deux canaux en modulation de fréquence. D'autre part, chacun des réémetteurs étant en principe dans une zone isolée sans partie limitrophe avec une autre zone semblable, il suffit d'utiliser un seul canal de télévision de standard habituel, ce qui permet ainsi finalement de n'utiliser que trois canaux, par exemple de 10 MHz chacun dans la bande indiquée, ce qui n'entrate ainsi aucune saturation de fréquences, cette saturation étant en outre très limitée en portée en raison de la faible puissance de l'émission et de son caractère très directif. La diffusion sur chaque point est réalisée également avec 1W de puissance, au maximum 5 dans les cas les plus difficiles, ce qui permet également d'utiliser un matériel de grand rendement et de faible consommation tout en conduisant à une portée de 10 à 15 km avec un angle de 90" d'ouverture d'antenne. Cela convient largement pour la plupart des villes et villages de moyenne importance. On notera également que la faible puissance utilisée permet également de réémettre selon le procédé dit "en voie unique", c'est-àdire sans séparer les porteuses image et son pour en changer la fréquence, ce qui n'est pas possible dans les techniques à haute puissance à cause du phénomène dit d'intermodulation qui fait réagir les porteusesimage et son entre elles. Cela évite le double circuit et le passage sur une moyenne fréquence. L'utilisation d'une fréquence unique d'émission et de seulement deux fréquences pour les liaisons permet de standardiser tous les récepteurs-réémet- teurs en modulation de fréquence et les réémetteurs au standard normal, les divers ensembles de meme puissance, de meme fréquence et utilisant les mêmes amplificateurs étant tous interchangeables et fabricables en grande série à un prix réduit. Enfin, la faible puissance d'alimentation nécessaire permet l'emploi de cellules solaires, ce qui, d'une part évite la construction des pylônes et des lignes de distribution d'énergie , d'autre part évite toute alimentation en carburant ou en énergie quelconque, et enfin rend l'ensemble autonome et insensible à la foudre. Ceci est extrêmement important car la foudre est la cause de ia plupart des pannes qui affectent les relais de télévision habituels. Cela est d'autant plus important dans le cas présent où les divers réémetteurs sont alimentés par des lignes ramifiées et non. pas en mosaïque de sorte que toute panne affecterait la transmission sur tout le réseau en aval sur la ligne. Pour pallier tes autres causes de panne, tout le matériel est prévu en double avec un dispositif de reconnaissance de pannes constitué par un doublet placé devant l'antenne et assurant automatiquement la commutation des dispositifs de secours en cas de non émission. Grâce à cet ensemble, au demeurant relativement économique et peu encombrant, chaque relais simple ou réémetteur peut etre constitué par un simple mat haubanné de 15 m de haut environ, situé sur une hauteur, avec tout l'appareillage électrique et électronique situé dans une armoire métallique de faible volume au pied du mat, l'absence de panne permettant d'éviter toute équipe de surveillance ainsi que les bâtiments correspondants et par suite les routes y conduisant. L'ensemble, une fois construit, fonctionne en principe indéfiniment sans surveillance. Le fonctionnement des cellules solaires ne pose aucune difficulté, d!autant plus que les pays en voie de développement sont le plus souvent dans des régions ensoleillées. Naturellement, les heures d'émission ne correspondant pas forcément aux heures d'ensoleillement, il est prévu une batterie d'accumulateurs tampons et d'autre Part un dispositif de veille constitué par un récepteur à faible consommation et à bande étroite dans la bande de l'émetteur précédent, ce qui permet avec une consommation minime de veiller en permanence et de commuter la mise en marche de l'émetteur en question dès que l'émetteur précédent est en route. De la sorte, de proche en proche, tout le réseau se trouve en fonctionnement sous la dépendance de l'émetteur de tete. Enfin, le. très faible encombrement de l'installation, qui se limite en fait à un mat relativement grêle et peu étendu en hauteur, ne pose aucun problème de protection de l'environnement, étant donné qu'il n'est pratiquement pas visible à distance réduite, ce qui permet dans tous les cas de le placer sur les hauteurs dans des conditions techniques idéales. En définitive, I'invention permet de réaliser très rapidement et très économiquement un réseau de télévision s'étendant sur de très vastes espaces et réémettant un programme sur tous les points habités, sans aucune complication internationale sur le problème du partage des fréquences, sans avoir à prévoir ni routes, ni installations de distribution électrique, et sans avoir à construire ni b timents, ni installations pour des équipes permanentes, l'ensemble assurant REVENDICATIONS 1 - Réseau de diffusion d'émissions de télévision à réémissions ponctuelles, caractérisé par le fait qu'il comporte une station émettrice de tete, un certain nombre de stations de réémission à faible portée, et un certain nombre de relais reliant ces stations entre elles, l'ensemble des réémetteurs fonctionnant sur un seul canal de fréquence au standard de télévision normal et les relais fonctionnant alternativement avec deux canaux en modulation de fréquence, les trois canaux étant à faible puissance, de 0,5 à 5 W, en voie unique et dans la bande des 800 à 900 MHz, chaque station, relais, ou station-relais étant alimenté électriquement par une batterie de cellules solaires alimentant une batterie d'accumulateurs tampons, l'installa- tion étant mise en marche et arrêtée par un dispositif de veille. 2 - Réseau selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte, pour chaque faisceau herzien émetteur ou récepteur, une smt4Xse formée de quatre Yagi couplés en nappe, l'ensemble des antennes étant supporté par un pylône léger haubanné. 3 - Réseau selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le-dispositif de veille comporte, pour chaque station, relais ou station-relais, un récepteur à faible consommation fonctionnant dans une bande étroite à l'intérieur dela bande de l'émetteur précédent et commandant la mise en marche de l'émission et l'arrêt. 4 - Réseau selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que tous les composants, pré-amplificateurs, convertisseurs, amplificateurs, antennes, groupes d'alimentation et éventuellement pylônesasupports sont standardisés en puissance, enfréquence et en dimension pour etre interchangeables.