1.2 Historique et technique des faisceaux hertziens
188119, un notaire d'Ardres (Pas-de-Calais), Constantin Senlecq émet l'idée qu'on pourrait transmettre une image de télévision en projetant celle-ci sur une surface photo-sensible composée de points de sélénium, matériau photo-électrique ; le résultat de chaque point est transmis séquentiellement à un récepteur synchronisé avec l'émetteur. On a là, le grand principe de l'analyse séquentielle qui est la base de tout système de transmission d'images animées.
1884, un ingénieur allemand, Paul Nipkow, étudie un dispositif semblable à base de disque en mouvement. Il ne le présentera publiquement qu'en 1928 à Berlin.
1923, Vladimir Zworykin, chercheur russe, dépose le brevet de l'iconoscope.
30 octobre 1925, John Logie Baird réalise la première expérience de transmission d'images à Londres.
28 décembre1927 : création par le gouvernement Poincaré du service de radiodiffusion, rattaché aux PTT.
14 avril 1931 : première transmission d'une image de trente lignes de Montrouge à Malakoff par René Barthélemy.
6 décembre1931 : Henri de France fonde la Compagnie générale de télévision (CGT).
Décembre 1932 : René Bathélemy réalise un programme expérimental en noir et blanc (définition : 60 lignes) d'une heure par semaine, « Paris Télévision ». Il y a très peu de postes de réception (une centaine) qui sont surtout dans les services publics.
26 avril 1935 : sous l'impulsion de Georges Mandel , première émission officielle de télévision française (60 lignes) depuis le ministère des PTT, 103, rue de Grenelle à Paris . La comédienne Béatrice Bretty, Jean Toscane et René Barthélemy sont les premiers visionnés de la télévision en France .
8 Novembre 1935 : émission à la définition de 180 lignes et un émetteur d'ondes courtes est installée au sommet de la tour Eiffel 20.
4 janvier 1937 : premières émissions tous les soirs de 20 heures à 20 h 30. Il y a une centaine de postes chez les particuliers.
3 septembre 1940 : la télévision française est prise en main par les Allemands.
Le 7 mai 1943 vers 15h, la première émission de Fernsehsender Paris est émise depuis la rue Cognac-Jay (ancienne pension de famille). Un autre studio sera aménagé rue de l'Université dans l'ancien « Magic City ». Ces émissions régulières dureront jusqu'au 12 août 1944. Les émissions étaient reçues par un millier de récepteurs en 441 lignes, notamment installés dans les hôpitaux et les foyers pour soldats.
1944 : René Barthélemy met au point la définition de la télévision à 819 lignes. Pendant les années d'occupation, Barthélemy a atteint 1015 et même 1042 lignes.
1er octobre 1944 Reprise des émissions de télévision après la libération de Paris . Les émissions sont diffusées depuis les studios de Cognacq-Jay.
1945 : après réparations suite aux sabotages opérés par les Allemands, les émissions de télévision reprennent via l'émetteur de la Tour Eiffel.
5 juin 1947 : premier direct en dehors des studios depuis le théâtre des Champs-Élysées à Paris.
20 novembre 1948 : le standard d'émission est adopté par le décret Mitterrand à 819 lignes, les émissions commencent fin 1949 dans cette définition. La France est le seul pays à l'adopter (les autres pays choisiront les 625 lignes).
Les faisceaux hertziens qu'utilise TDF pour desservir ses émetteurs sont encore, pour la plupart, des faisceaux hertziens analogiques à modulation de fréquence. Chaque faisceau est bidirectionnel et comporte en général 8 canaux TV. Le signal en bande de base est constitué du signal vidéo composite, occupant 6 MHz, avec lequel est multiplexé le son, lui-même modulé en fréquence sur une sous-porteuse à 7,5 MHz (un deuxième canal son existe mais n'est pas toujours utilisé).
Cependant la puissance est concentrée au centre du spectre et on peut en réalité rapprocher les porteuses. En outre, il faut signaler que les calculs classiques de spectres et de bruits en modulation de fréquence sont développés pour des signaux sinusoïdaux, et ne s'appliquent pas rigoureusement aux signaux vidéo.
L'organisation des faisceaux hertziens TV est tout à fait classique. Elle utilise une fréquence intermédiaire de 70 MHz à l'émission, à la réception et pour l'amplification dans les relais intermédiaires. On commence à utiliser des faisceaux hertziens numériques à 34 Mbit/s pour le réseau de transport en télévision.
C'est le mode de diffusion qui reste le plus employé. Les bandes de fréquences qui lui sont affectées sont, en Europe :
- La VHF (Very High Frequency) bande I : 47-68 MHz qui est peu employée
- La VHF bande III : 174-223 MHz. Elle était employée par l'ancienne «première chaîne» française, à 819 lignes, avec 13 MHz entre canaux, et retournement d'une bande sur deux. Son réseau a été repris par Canal+
- La bande UHF (Ultra High Frequency) : 470-860 MHz. C'est de loin la plus employé, elle contient 48 canaux, avec un espacement de 8 MHz entre les porteuses.
Les puissances d'émission sont considérables : de quelques dizaines à plus d'une centaine de KW, rayonnées par des antennes omnidirectionnelles (dans un plan horizontal). La propagation se fait principalement en visibilité directe, surtout dans la bande UHF, mais la diffraction par les obstacles n'est pas négligeable, et impose une distance assez grande entre émetteurs utilisant la même fréquence.
La modulation utilisée est la modulation à bande latérale atténuée (BLA) qui limite l'encombrement spectral, tout en ne nécessitant pas de filtrage trop raide. En fait, le filtrage antisymétrique autour de la porteuse est effectué à la réception, ce qui est plus favorable du point de vue du bruit. A l'émission, on conserve 1,25 MHz de la bande latérale qui est atténuée. La modulation peut être « positive» : le signal vidéo conserve sa polarité d'origine, ou «négative» : il est inversé avant modulation. Ce deuxième procédé est adopté par la plupart des systèmes étrangers.
Le spectre du signal modulé présente donc l'allure de la figure 2, où F (en MHz) est la fréquence de la porteuse « vision» (du signal vidéo). La porteuse son est insérée à 6,5 MHz au-dessus de la porteuse vision. Elle pénètre donc le spectre du canal suivant. On évite cependant d'utiliser deux canaux voisins dans le même émetteur.
Le son est lui-même modulé en amplitude (système français) ou en fréquence (dans la plupart des systèmes étrangers). Il est mélangé au signal vidéo par un duplexeur.
Ce mélange est fait parfois, mais pas systématiquement, en fréquence intermédiaire, avant transposition et amplification finale. Les étages de sortie sont généralement à tubes (de type klystrons) à cause des très fortes puissances émises.