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NOTRE TPE

- Problématique
- Répartition du travail

PRESENTATION DU SUJET

- Les différents moyens d'émettre de l'information
- Pourquoi étudier les ondes radio ?
- Quelques généralités sur les ondes
- Historique

TRANSMISSION DE L'INFORMATION

- Transmission de l'information
- Etude d'un émetteur
- Influence du milieu de propagation

MODULATION ET DEMODULATION D'AMPLITUDE

- Préambule
- La modulation d'amplitude
- La modulation de fréquence

LES ANTENNES

- Bref historique des antennes
- Les différents types d'antennes
- Le fonctionnement d'une antenne
- Les limites d'utilisation

HAUT-PARLEUR ET MICROPHONE

- Microphone
- Haut-parleur

1) La transmission de l'information

La recherche de moyens de transmission d'information à distance ne date pas d'hier mais a pris dans ce siècle une importance considérable.

La transmission sonore (la voix, le tam-tam...) ou lumineuse (vision directe, télégraphe Chappe au XIXème et actuellement le câblage en fibre optique) en sont quelques exemples fort anciens ou très actuels. La transmission par câble électrique (le téléphone et tous ses dérivés, notamment pour l'informatique) en est un autre exemple.

L'intérêt principal de la transmission hertzienne, pour la radio, la télévision ou le téléphone, est l'absence de support matériel (contrairement au son ou aux transmissions électriques) et la possibilité de transmission à longue portée sans trop d'amortissement (satellites par exemple...).

Mais la transmission d'onde hertzienne de basse fréquence (grande période et grande longueur d'onde) à grande distance est pratiquement impossible ; on ne peut donc pas transmettre directement une onde hertzienne correspondant à un signal audio (son audible par notre oreille : 20 à 20000 Hz).
De plus l'existence de plusieurs émetteurs radio serait impossible car nos récepteurs radio ne pourraient pas distinguer les diverses émissions produites dans des domaines de fréquence identiques


D'où la nécessité de la "modulation"... Vous trouverez les informations sur la modulation dans la rubrique correspondante.

2) Emetteurs

a) Une matinée à RV1


RV1 est une radio locale de la Moselle dont le studio d’émission est situé à Folschviller. Cette Radio est composée d’environ 25 bénévoles (animateurs, responsable technique…) Les seules rentrées d’argent de la station sont les quelques publicités diffusées sur les ondes, les recettes de celles-ci servent essentiellement à l’achat de moyens techniques ainsi qu’au payement du loyer du studio, le compteur EDF… La station diffuse ses programmes sur la fréquence 97.1MHz.
RV1 est une radio qui a vu le jour avec beaucoup d’autres en 1988 lors de la « libération de la bande FM » cette même année par le président Mitterrand. Avant cette année la seule radio autorisée à émettre en France était l’ORTF.
Les premières radios qui apparaissent, dont RV1 (anciennement Radio Valmont) étaient des radios libres et considérées comme pirates (du fait que ces radios ne possédaient aucune licence d’émission.) Cependant en Mai 1988 l’équipe de RV1 de l’époque demande sa licence officielle d’émission auprès du CSA (Conseil Supérieur de l’Audiovisuel.) Ce fut une sage décision, car dès 1990 toutes les radios n’ayant pas effectué cette demande furent sommées d’arrêter toute émission.

Nous avons réussi à contacter, au courant du mois de Janvier Emmanuel Stédry, responsable technique bénévole de la station, celui-ci nous a invité à venir visiter les installations de la station et nous a permis de voir ce qu’est concrètement une installation d’émission radio.
Nous nous sommes donc rendus au studio de RV1 le samedi 14 Février. M Stédry nous a tout d’abord montré le studio d’où les animateurs diffusent leurs messages ainsi que la musique.





Ce studio est composé d’un micro, 2 téléphones (pour les interventions des auditeurs dans diverses émissions), 2 tables de mixages, 3 lecteurs CD, 2 lecteurs MD, 2 platines de disques vinyle qui servent à passer d’anciens disques ainsi qu’à des DJ qui animent aussi quelques programmes. De plus comme les animateurs sont présents a la station de 7h à 24h00, le reste de la nuit un lecteur de CD muni de fonctions « Random » et « Repet » est mis en route le soir pour assurer la diffusion de musique tout au long de la nuit.



Derrière ce studio nous avons visité la régie qui est composée d’un enregistreur qui sert essentiellement a l’enregistrement des publicités et des petites annonces ou encore du « Forum des associations ». Dans la régie se trouve également un retour sonore, un amplificateur et un limiteur (pour éviter des différences sonores trop importantes entre par exemple les musiques et les interventions des animateurs. )
L’antenne ne se situant pas dans le même bâtiment que le studio, la liaison entre celui-ci et l’antenne se fait par un relais hertzien à 8.5GHz : deux paraboles sont orientées l’une vers l’autre, l’une d’entre elle se situant sur le toit du bâtiment abritant le studio et qui émet vers l’autre située en amont sur le chevalement du puit de mine de Folschviller (à une altitude assez élevée), cet endroit est d’ailleurs très convoité pour des émissions hertziennes, car on y trouve au coté des antennes de RV1 des antennes d’opérateurs téléphoniques (Bouygues, SFR) ainsi qu’un relais de surveillance du Pipeline qui relie l’usine « AtoFina » à une usine de Bourg en Bresse.



Lorsque les données sont sur le puit de mines il faut encore les modifier pour pouvoir les envoyer à 97.1MHz, donc il faut encore que les données passent par un appareil finalisant le son et limitant la puissance d’émission 75W, puis ces informations arrivent dans le pilote de l’amplificateur et enfin dans l’amplificateur avant d’être transmises par câble dans les 2 dipôles qui servent d’antenne.
En effet, la station est soumise à des restrictions d’émission assez strictes imposées par le CSA, la fréquence 97.1MHz servant à la station de RV1 est également attribuée à une station Allemande, donc pour éviter tout conflit entre les deux stations, la puissance d’émission en direction de l’Allemagne de RV1 est limitée 75W. Par contre la station peut augmenter sa puissance d’émission vers l’Ouest jusqu’à 1000W, d’où la nécessité de posséder deux dipôles (antennes) différents pour émettre à des puissances différentes en fonction des directions.



La station de RV1 est soumise à de nombreuses réglementations du CSA en matière de puissance d’émission, de plus la station ne bénéficie d’aucune subvention donc elle doit subvenir à ses besoins uniquement à l’aide de la publicité.
De plus les fréquences d’émission sont attribuées uniquement pour 5 ans, cette année RV1 devra défendre ses intérêts auprès du CSA pour pouvoir garder sa licence d’émission, et ainsi continuer à satisfaire un auditoire très large avec ses émissions très diversifiées s’adressant à tous les publiques, jeunes et moins jeunes « de 1 à 99 ans » pour reprendre les paroles de Rosy Stédry, une des pionnières de RV1.



Remerciements à Emmanuel Stédry pour sa gentillesse et son aide apportée à notre travail.


b) Europe 1

Pour l’étude de l’émetteur, nous avons décidé d’utiliser un « cas concret » : celui d’Europe 1. Les antennes sont situées en Allemagne à une centaine de mètres de la frontière Franco-Allemande, non loin de chez nous, dans le village de Felsberg en Sarre. Après la guerre de 1939-1945, l’ORTF ayant à l’époque le monopole de l’audio visuel en France interdit tout émetteur d’une autre radio sur le sol Français. Cette décision justifie l’implantation de très puissants émetteurs pour couvrir la France entière dans les pays limitrophes. (RTL : Luxembourg ; RMC : Monaco ; Europe 1 : Allemagne…).

Nous allons donc étudier la constitution de l’émetteur de la station « Europe 1 ».

La liaison est effectuée par câble PTT avec les studios de Paris et permet une bande passante de 30 Hz à 10 kHz.Le centre émetteur comprend un studio de secours avec 2 platines tourne-disque EMT 930, 2 magnétophones Studer C37.
Lors de son démarrage le centre est un des plus puissants d'Europe avec 400 kW (2 émetteurs de 200 kW couplés). Début 1964 un troisième émetteur Thomson-Houston de 300 kW vient compléter le dispositif.En 1975, l'émetteur fait 1400 kW et comprend en fait plusieurs unités : 2 de 400 kW et 1 de 600 kW couplées. Le type de modulation : anodique classe B. Depuis 1976 la puissance a été portée à 2000 kW.
Après un flottement lors de son démarrage, le 1er janvier 1955, sur le choix de la fréquence et après avoir brouillé diverses stations en Europe la radio s'arrête le 23 janvier. Elle reprendra ses émissions en avril 1955 sur 182 kHz. Début 1970 elle est sur 180 kHz, en 1978 retour sur 182 kHz.Ce n'est qu'en 1975 que l'Union Internationale des Télécommunications lui attribue officiellement une fréquence. Le 15 décembre 1980, elle passe sur 185 kHz. Le motif de ce changement, qui constitue une dérogation au plan de Genève, est à l'origine expérimental et destiné à éviter le brouillage avec une autre station située à Orianenburg (RDA) également sur 182 kHz ; cette dernière passera le même jour sur 179 kHz. Europe 1 rejoint sa fréquence actuelle de 183 kHz le 1er février 1986.


3) Influence du milieu de propagation

Nous avons réalisé un TP nous permettant de déterminer une partie des limites de propagation des ondes radio.

Protocole :
1) Nous avons placé un téléphone portable nommé A dans une boîte en plastique. Puis à l'aide d'un autre téléphone nommé B nous avons tenté d'appeler le téléphone A.
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2) Nous avons recommencé l'expérience avec une une boîte en polystyrène
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3) Puis avec une boite en carton
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4) Et pour finir avec une boite en métal
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Conclusion : Nous avons réussi à joindre l'autre téléphone dans les trois premiers cas. Comme vous pouvez le constater l'écran du téléphone A indique "Appel manqué".
Par contre dans le dernier cas, nous sommes eu la messagerie du téléphone A.
La sonnerie ne s'est pas déclenchée, et bien que le portable soit toujours resté allumé, il n'indique pas "Appel manqué" comme précédemment.

Les ondes hertziennes, qui se propagent dans le vide, traversent plus ou moins bien les milieux matériels, mais elles ne se propagent pas au travers des métaux.




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