samedi, 2 août 2025

Introduction de la DATV et le relais ATV de Charleroi

Rédacteur Partenaire
ATV

(Photo par ON5JEF)

Il faut savoir que dĂ©but des annĂ©es 2000, il y avait dĂ©jĂ  un relais ATV dans la rĂ©gion de Charleroi, son indicatif Ă©tait ON0TVC, il Ă©mettait en 23 cm analogique, avait une entrĂ©e 13 cm et Ă  l’image de ON0TVM, le tĂ©lĂ©commande se faisait en packet via le node ON0CHA.
Les alĂ©as de la vie font que deux ans plus tard, le relais packet ON0CHA Ă©tait supprimĂ© et il n’était dĂ©sormais plus possible de commander le relais ATV, il a donc mis les clĂ©s sous le paillasson…

Un jour, dĂ©but 2015, mon GSM a sonnĂ©, c’était Pascal ON1AA, je ne l’avais plus entendu depuis plus de 10 ans. Il m’a demandĂ© si cela m’intĂ©ressait que l’on remonte un relais ATV ensemble, j’ai acceptĂ© et ON0CTV est nĂ©. Quelques mois plus tard, notre ami Jean-François est venu renforcer l’équipe et nous apporter son expĂ©rience dans les hyperfrĂ©quences.

Nous avons décidé de faire un relais innovant, peu énergivore et surtout, pour la sortie du relais, nous avons opté pour le standard DVB-S plutôt que DVB-T, est-ce que quelqu’un sait pourquoi ?

Le DVB-T est la meilleure solution pour les transmissions de type terrestre, car la correction d’erreur est optimisée pour l’environnement urbain (réflexion sur les bâtiments, etc. mais comme on l’a signalé tout à l’heure, il engendre des coûts considérables.

En effet, il faut des amplificateurs « ultra linĂ©aire », en gros, si vous avez un PA de 60 Watts analogique, vous pourrez espĂ©rer sortir 5 Watts en DVB-T pour rester linĂ©aire… tandis qu’en DVB-S, vous pourrez en tirer 20 ou 25 Watts…

Le matĂ©riel DVB-T grand public ne permet pas de descendre la bande passante en dessous de 8 MHz, imaginez donc en 70 cm, il est inutilisable et en 23 cm idem ! Le monopole pour ce genre de matĂ©riel destinĂ© aux radioamateurs et qui permet de descendre en dessous de cela est dĂ©tenu par la sociĂ©tĂ© HIDES Ă  Taiwan. Un Ă©metteur DVB-T a Ă©tĂ© aussi dĂ©veloppĂ© par la sociĂ©tĂ© allemande SR-SYSTEMS, mais les retours d’expĂ©riences de certains utilisateurs laissent transparaĂ®tre quelques lacunes sur ce dernier…
Le matériel est assez cher également, contrairement au matériel DVB-S qui se trouve partout à prix démocratique et même en seconde main.

En Belgique, la majorité des relais ATV sont en DVB-S et la plupart des OM’s de notre région en sont équipés, il est donc facilement compréhensible que nous ayons opté pour le ce standard-là.

Enfin, on peut aussi voir qu’il y a beaucoup plus d’engouement et d’expérimentation dans le monde amateur avec le DVB-S qu’avec le DVB-T.

Parlons un peu des différents émetteurs disponibles sur le marché…

Pour le DVB-T, je vous invite Ă  visiter le site de Hides -> http://www.hides.com.tw

Pour le DVB-S, j’ai repris (avec son autorisation) un document que Jean-Pierre ON4KJV avait fait Ă  l’époque et que j’ai trouvĂ© bien fait sur les diffĂ©rentes solutions actuelles…

Globalement, il y a deux catégories, les émetteurs stand-alone dans lesquels vous rentrez directement votre vidéo et vos canaux sons, et les émetteurs nécessitant un PC !

ATV

Parlons un peu du relais proprement dit, il possède deux sorties numĂ©riques, le 1280 MHz et le 10 350 MHz. Actuellement, une seule entrĂ©e est disponible, le 436 MHz, le tout en DVB-S (ça, vous l’avez compris J), les paramètres Ă  utiliser sont SR 2000 et FEC Âľ.

Comme émetteur, comme expliqué précédemment, nous avons choisi le DTX1 tant pour sa simplicité que ses performances, le fait qu’il soit stand-alone et son encombrement réduit.

Les antennes utilisĂ©es pour le 23 cm sont des panneaux de chez Wimo. (Modèle PA23-R). Elles sont au nombre de 4, polarisĂ©es horizontalement et dirigĂ©es vers chaque point cardinal, nous espĂ©rons ainsi avoir une couverture pratiquement de 360 degrĂ©s.

La puissance totale en 23 cm est de 50 Watts !

ATV
Nous avons Ă©galement une Flexayagi 9 Ă©lĂ©ments dirigĂ©s vers Nivelles avec son ampli dĂ©dicacĂ© pour notre ami ON5JEF.

 Voici le schĂ©ma de principe de la partie Ă©mission de ON0CTV

ATV

ATV

Antennes actuelles (mai 2022)

[ngg src="galleries" ids="71" display="basic_thumbnail" thumbnail_crop="0"]

PARTIE 10 GHz :

RĂ©alisation 100 % ON5JEF. Ă€ lui la parole…

L’émission 10 GHz est assurĂ©e par un boĂ®tier Ă©tanche montĂ© en extĂ©rieur.
La frĂ©quence est de 10.350 GHz et sa puissance sera de +- 38 dBm (6W) minimums au cornet…
Son principe de fonctionnement est on ne peut plus simple, il s’agit d’un mélange infradyne.

À la base, nous avons l’oscillateur basé sur un ADF4351 calé par un tcxo de haute stabilité. Ceci garantit un facteur de bruit très bas et une bonne tenue de la fréquence, et ce, dans une grande gamme de température.

Ă€ la suite de la PLL, un quadrupleur classique basĂ© sur des filtres Ă  rĂ©sonateur et MMIC en classe A associĂ©s monte la frĂ©quence de la PLL de 2.2675 GHz Ă  9.070 GHz.

Nous avons ici la frĂ©quence LO qui est injectĂ©e dans un mĂ©langeur basĂ© sur un MCA1-12G Ă  un niveau nominal de 7 dBm.

Pour la partie RF, le 1.28 GHz de ON0CTV rentre d’abord dans un filtre interdigitĂ© Ă  flancs raides et est ensuite isolĂ© du mĂ©langeur par un attĂ©nuateur de 3 dB servant Ă  attĂ©nuer les rĂ©flexions Ă©ventuelles entre le mixer et la sortie du filtre.

Ă€ la sortie du mĂ©langeur, la partie hyperfrĂ©quence, nous trouvons une chaĂ®ne de trois amplificateurs monolytiques servant Ă  la fois d’isolateurs et de buffer pour l’attaque du PA au travers d’un filtre Ă  4 cavitĂ©s ce qui garanti un minimum de signaux indĂ©sirables Ă  amplifier.

Le P.A. est quant Ă  lui est excitĂ© avec une puissance de l’ordre de 10 dBm pour une puissance de sortie de 33 dBm, ce qui fait environ 2 Watts.

La sortie RF est rĂ©alisĂ©e au travers d’un circulateur Ă  0.2 dB de pertes qui protège le PA en cas d’incident sur l’aĂ©rien et qui Ă©limine les harmoniques hors bande.
La frĂ©quence est de 10.350 GHz et sa puissance sera de +- 38 dBm (6W) minimums au cornet…

Son principe de fonctionnement est on ne peut plus simple, il s’agit d’un mélange infradyne.

À la base, nous avons l’oscillateur basé sur un ADF4351 calé par un tcxo de haute stabilité. Ceci garantit un facteur de bruit très bas et une bonne tenue de la fréquence, et ce, dans une grande gamme de température.

Ă€ la suite de la PLL, un quadrupleur classique basĂ© sur des filtres Ă  rĂ©sonateur et MMIC en classe A associĂ©s monte la frĂ©quence de la PLL de 2.2675 GHz Ă  9.070 GHz.
Nous avons ici la frĂ©quence LO qui est injectĂ©e dans un mĂ©langeur basĂ© sur un MCA1-12G Ă  un niveau nominal de 7 dBm.

Pour la partie RF, le 1.28 GHz de ON0CTV rentre d’abord dans un filtre interdigitĂ© Ă  flancs raides et est ensuite isolĂ© du mĂ©langeur par un attĂ©nuateur de 3 dB servant Ă  attĂ©nuer les rĂ©flexions Ă©ventuelles entre le mixer et la sortie du filtre.

À la sortie du mélangeur, la partie hyperfréquence, nous trouvons une chaîne de trois amplificateurs monolytiques servant à la fois d’isolateurs et de buffer pour l’attaque du P.A. au travers d’un filtre
Ă  4 cavitĂ©s ce qui garanti un minimum de signaux indĂ©sirables Ă  amplifier.

Le P.A. est quant Ă  lui est excitĂ© avec une puissance de l’ordre de 10 dBm pour une puissance de sortie de 33 dBm, ce qui fait environ 2 Watts.

La sortie RF est rĂ©alisĂ©e au travers d’un circulateur Ă  0.2 dB de pertes qui protège le PA en cas d’incident sur l’aĂ©rien et qui Ă©limine les harmoniques hors bande.

Voyons ensemble le schĂ©ma de principe de notre « black box » 10 GHz J

ATV

Le rayonnement du dispositif est assuré par un cornet de type FAN ayant la propriété de rayonner un pinceau horizontal sur l’horizon. Cette disposition permet donc d’avoir un maximum d’énergie sur un champ large sans la gaspiller sur le plan vertical.
Le cornet a Ă©tĂ© rĂ©alisĂ© en Ă©poxy cuivrĂ© 1,6 mm standard et coupĂ© sur mesure sur une petite machine CNC. La protection extĂ©rieure du cornet est assurĂ©e par 3 couches de laque blanche en spray. 2 couches de verni polyurĂ©thane on ensuite Ă©tĂ©s appliquĂ©es Ă  l’extĂ©rieur et Ă  l’intĂ©rieur du cornet pour assurer la tenue aux UV de l’ensemble.

L’ouverture du cornet est à l’air libre puis l’étanchéité de la source est assurée par une feuille de Kapton insérée entre les flanges cornet/guide d’onde.

Quelques vues de la simulation :

ATV

Voici ce que cela donne en 3D :

Vue de « côté »

ATV

Vue du « dessus »

ATV

Les antennes utilisĂ©es en rĂ©ception 436 MHz sont des yagi 5 Ă©lĂ©ments, commercialisĂ©es par ANJO.

ATV

Voici le schéma de principe de la partie réception

ATV

Actuellement, les 4 antennes de rĂ©ception sont raccordĂ©es sur un splitter et rentrent directement dans le filtre, ça fonctionne très bien, mais cette solution n’est pas idĂ©ale. En effet, si une antenne reçoit votre signal, les 3 autres reçoivent du bruit… C’est pour Ă©viter ce bruit et augmenter la sensibilitĂ© que le switch box va ĂŞtre implĂ©mentĂ©.

Seule inconnue… aujourd’hui, si vous vous trouvez entre deux antennes, le relais vous reçoit toujours, mais quid avec le switch box et une seule antenne ? Je ne sais pas encore vous dire comment le système va réagir. L’avenir nous le dira.

Les câbles coaxiaux reliant les antennes au relais sont des ECOFLEX ½. La longueur de ceux-ci ne dĂ©passe pas les 10 mètres, les pertes sont par consĂ©quent assez limitĂ©es.

Pour la switch box pour la sĂ©lection de l’antenne de rĂ©ception 436 MHz, j’ai utilisĂ© un relais coaxial professionnel dans ce style-lĂ , avec 4 entrĂ©es et 1 sortie. On les trouve sur eBay pour une cinquantaine d’euros.

ATV

La commande de ce relais est de type « Latch » (par impulsions) et il a l’avantage de posséder des capteurs de positions avec des contacts secs pour savoir sur quelle antenne on est.

ATV

Toute la logique de ON0CTV tourne autour d’un Raspberry PI B+, l’OS utilisĂ© est un raspbian classique, ce système est flexible, bon marchĂ© et relativement performant. Depuis peu, un 2e Raspberry a Ă©tĂ© ajoutĂ©, l’ancien B+ ne s’occupe plus que de la partie internet et WIFI tandis que le nouveau s’occupe de la logique du relais. C’est nettement plus rapide.

Vue globale du système…

ATV

Commençons par le hub USB, on y voit 4 adaptateurs USB/RS232, ceux-ci permettent Ă  la logique de communiquer et commander les diffĂ©rents appareils. Il y a aussi un dongle wifi et cela nous permet d’avoir internet sur site (pour nos smartphones ou autres).

Grâce à cette connexion internet, nous pouvons envoyer en « live » les images et le son du relais vers le site web du BATC. (http://www.batc.tv). Pour ce faire, j’ai installé un petit laptop avec un grabber USB, ça ne fonctionne pas trop mal tant que Windows ne plante pas.

Le Raspberry PI, Ă  partir du modèle B+ jusqu’à aujourd’hui, possède un connecteur 40 pins (2 rangĂ©es de 20) sur lequel on trouve un bus I2C, SPI, une multitude de GPIO, etc On y trouve Ă©galement un connecteur style jack sur lequel on peut sortir la vidĂ©o PAL et deux canaux sons, par consĂ©quent, nous allons aussi utiliser le Raspberry comme gĂ©nĂ©rateur de mires/sons.

ATV

Sur le connecteur 40 pins, j’ai simplement branchĂ© un flat câble provenant d’un rebut de PC avec des disques IDE, ce type de câble est parfait. Comme je n’ai pas besoin de toutes les pins disponibles, j’ai fait une petite interface pour sortir les signaux dont j’avais besoin.

  • Du 3.3 V, une masse et 8 GPIO’s pour le switch pour la sĂ©lection de l’antenne 436 MHz.
  • Une masse et 10 GPIO’s pour le PDU (Power Distribution Unit).
  • Du 3.3 V, une masse et le GPIO4 pour le bus 1Wire pour les capteurs de tempĂ©rature.

D’une manière générale, on utilise un GPIO, soit en entrée ou en sortie, c’est le but.

Il faut juste faire attention, car ils ne fonctionnent qu’avec du 3.3 V et non pas 5V !!!

Si vous dĂ©sirez commander une LED :                                                      Si vous dĂ©sirez commander un relais :

ATV

Lorsque je les utilise en entrée, j’utilise un optocoupleur afin d’isoler le GPIO.

ATV

Pour les capteurs de tempĂ©rature, il y avait pas mal de possibilitĂ©s. Comme le Raspberry possĂ©dait une librairie pour prendre en charge le bus 1 -Wire, et suite aux conseils avisĂ©s de Jean-François, j’ai dĂ©cidĂ© d’utiliser les capteurs DS18B20 de chez Dallas, ils possèdent un numĂ©ro d’identification unique et la quantitĂ© de capteurs sur le bus est pratiquement illimitĂ©e.

En plus, c’est très simple à mettre en œuvre, et un capteur ne coûte que quelques euros…

ATV

Dans notre cas, nous avons cinq capteurs :

- T° ambiante de l’armoire
- T° du PA final qui va sur la Yagi
- T° du PA driver qui va vers les panneaux
- T° du PA final qui va vers les panneaux
- T° du PA 10 350 MHz

ATV

Le Power Distribution Unit est un boĂ®tier qui sert Ă  fournir l’alimentation des diffĂ©rents composants de ON0CTV, il fournit le 12V aux amplis, Ă  la matrice, etc… Le PDU installĂ© sur le relais possède 9 sorties + 1 relais gĂ©nĂ©ral qui coupe toute l’alimentation des autres, c’est une sĂ©curité ! Pourquoi ? Selon les versions firmware et du noyau Linux utilisĂ©, on constate que les Ă©tats des GPIO’s sont assez alĂ©atoires lorsque que l’on reboote le système, imaginez un peu les dĂ©gâts que ça pourrait engendrer… C’est pourquoi j’ai mis ce relais « GĂ©nĂ©ral », je suis certain qu’il est toujours Ă  0 en toutes circonstances.

ATV

Le programme qui gère la logique est écrit en langage Python et à la création du relais, on lançait les commandes via un link packet radio (qui passait par internet, car il n’y a plus de node local). Can’a pas duré des mois sans qu’on me fasse remarquer que c’était pénible de se connecter au système, beaucoup de gens n’ont plus de matériel packet, qu’il y avait beaucoup de commandes à retenir, etc.

Bref, il fallait trouver autre chose ! C’est à ce moment-là que l’idée de créer une interface web est apparue…

La page web du relais est écrite en PHP, ce qui permet d’interagir très facilement avec le programme en Python. Ce système à l’avantage de rendre le relais interactif et plus attrayant.

Comment faire pour y avoir accès ?

Avoir à sa disposition une connexion internet, et en faire la demande en envoyant un email à ON8GE@UBA.BE Si vous avez un mot de passe en tête, vous pouvez me l’envoyer aussi.

Une fois en possession de votre login (votre indicatif) et de votre mot de passe, il suffit simplement de se rendre sur le site : http://www.on0ctv.be:90

Une fenêtre s’ouvrira, entrez les infos requises et cliquez sur OK

ATV

Vous arriverez sur la fameuse interface web du relais ON0CTV ! Bienvenue chez nous 

ATV

Il est important de comprendre que le système a une certaine latence, et par conséquent, il faut attendre que votre commande soit passée avant d’en envoyer une autre, il est possible que ce temps soit plus ou moins long selon le nombre de personnes connectées à l’interface.

Passons en revue les différentes infos disponibles sur la page web… Prenons la page de haut en bas.

On y trouve le titre avec la version, dans ce cas-ci, il s’agit de la 1.12b (dernière en date)

ATV

Juste en dessous, on y voit des indicateurs, certains sont en couleur et d’autres pas… Il s’agit simplement du PDU, lorsque c’est coloré, c’est que la tension est appliquée, simple non ?

ATV

On voit Ă©galement oĂą les capteurs de tempĂ©rature sont installĂ©s, et toutes les valeurs sont rafraĂ®chies automatiquement… Quand on voit l’information ERREUR, c’est que le capteur n’est plus prĂ©sent dans le bus 1 -Wire. C’est le cas ici de celui du TX-10350 car il est en cours de modification.

ATV

Ici, nous pouvons voir 4 indicateurs, mais un seul est utilisĂ©. Il s’agit de la valeur du Carrier/Noise de la rĂ©ception 10 160 MHz provenant de Bruxelles. Nous enregistrons cette valeur toutes les minutes dans une DB afin de faire quelques statistiques sur les conditions de propagation en 3 cm.

En dessous, nous avons 3 fenĂŞtres, la première contient un texte dĂ©filant, que nous adaptons rĂ©gulièrement quand nous avons un message de dernière minute Ă  faire passer. Le cadre en dessous contiendra les messages de rĂ©ponse que le relais vous enverra.

ATV

Exemple, si je clique sur « ATVON » par exemple :

ATV

Dans la deuxième fenêtre, on y trouve simplement votre indicatif, la date, l’heure et si le relais est libre ou occupé, mais aussi par qui… Ci-dessous, trois cas de figure…

ATV

Dans la troisième fenêtre, où se trouve la mire à barres, lorsque le relais est enclenché, vous y verrez les infos de réception données par le Scopus (Force du signal, qualité de réception, le BER, etc.)

ATV

Ici, il n’y a pas de transmission, donc il est logique que vous ayez des ?????

ATV

Ci-dessous, voici ce qu’on voit quand le relais reçoit une Ă©mission Merci ON4KJV et ON1AA. Avec les anciennes antennes HOME-MADE by ON1AA :

ATV

Avec les nouvelles antennes ANJO :

ATV

On peut constater que la différence de valeur du Link Margin entre les deux émissions à des effets très importants…

Plus cette valeur est confortable, moins la correction d’erreur doit travailler.

Chez ON4KJV (à gauche), on ne voit pas de BER, chez ON1AA (à droite), on voit qu’il y en a…

Le VITERBI fait son boulot et l’image reste impeccable ! Merci le numérique…

Descendons encore un peu dans la page, et attaquons-nous à la fenêtre historique…

ATV

Elle contient les trois dernières lignes du fichier LOG du relais. On sait à tout moment savoir qui a fait quoi, c’est important pour pouvoir localiser les problèmes, mais aussi pouvoir fournir le LOG aux autorités compétentes en cas de contrôle.
Voyons ensemble la partie qui nous intéresse le plus, les commandes proprement dites

ATV

On y voit trois colonnes, la première est pour les commandes d’ordre général, la deuxième les commandes relatives à la vidéo et la troisième, les commandes relatives à l’audio…

Dans les commandes gĂ©nĂ©rales, il y a ATVON, qui permet toute la logique du relais et de prendre la main et TX-ON-AIR, qui permet comme son nom l’indique, d’enclencher l’émetteur 1280 MHz et 10 350 MHz. Les boutons deviennent orange quand ils sont activĂ©s…

ATV

Dans les commandes vidĂ©o, vous avez le choix entre deux rĂ©cepteurs 436 MHz, celui que vous aurez choisi se mettra en orange…

ATV

Dans les commandes sons, je pense qu’elles parlent d’elles-mêmes et que des explications sont superflues.
Prenons la dernière partie de l’interface avec les commandes supplĂ©mentaires :

ATV

Elle vous permet d’afficher une mire fixe, une photo fixe ou encore une vidéo stockée sur la carte mémoire du Raspberry. C’est intéressant pour faire des tests et ces commandes ne sont là que pour ça.

La procédure est la même pour toutes, prenons un exemple, je désire afficher une mire de manière fixe. Je clique sur la fenêtre adéquate afin de voir le choix dans la liste déroulante…

ATV

Je choisis la mire que je désire afficher, dans ce cas-ci, il s’agit de la mire_2.jpg

ATV

Je la sélectionne en cliquant simplement dessus, et j’attends que la page se rafraîchisse et qu’elle reste dans l’état indiqué.

ATV

Seulement Ă  partir de ce moment-lĂ , je peux cliquer sur AFFICHER

La connexion internet sur place est parfois instable, donc il se peut que le système ne vous réponde pas dans la seconde, merci donc d’être patient…
Ce n’est pas en cliquant plusieurs fois que ça ira plus vite, bien du contraire.

VoilĂ , nous avons fait le tour de la prĂ©sentation du relais ON0CTV. Mais qui sommes-nous ?

  • ON1AA : Pascal Delannoy, 70 ans dont 44 en tant que radioamateur, Electronicien retraitĂ©
    → pl.delannoy@yahoo.com
  • ON5JEF : Jean-François Hofmans, 46 ans employĂ© chez Thales communications Belgium en R&D.
    → jefdear@gmail.com
  • ON8GE : Pierre Decamps, 39 ans dont 21 en tant que radioamateur, Field Expert chez Proximus
    → on8ge@uba.be

Publication avec l'aimable autorisation du Club ON0CTV

Vues : 24

Recevez directement nos derniers
articles

đź”’ Sans spam. Seulement l'essentiel
radioamateur.

Profil de l'auteur

Le titre "Auteur Partenaire" est une désignation valorisante attribuée aux contributeurs qui, bien qu'ils ne soient pas membres abonnés de la section UBA-LGE, apportent leur expertise et leur passion à notre Hobby.
Ce titre "Auteur Partenaire" représente une reconnaissance précieuse pour ceux qui souhaitent contribuer au développement de notre communauté tout en apportant leur expertise unique. Faites comme lui, contacter moi à on5vl@on5vl.org

Index