EoW November 2009

article technique

partie supérieure, la ligne limite SMPTE comme indiqué dans la norme SMPTE 292M relative à la radiodiffusion. Dans cet exemple, la garantie du fabricant réside dans le fait que tout câble conçu pour la haute définition ne présentera pas des valeurs inférieures à –23dB de 5MHz à 850MHz, et –21dB de 850MHz à 3GHz. Cette garantie devrait toujours être requise pour des composants passifs tels que: câbles, connecteurs, tableaux et câbles de connexion, adaptateurs et dispositifs similaires. La ligne limite SMPTE supérieure à cette valeur est l’affaiblisse- ment d’adaptation de –15dB. Le Tableau 2 indique différentes

que leurs composants ne dépassent pas la spécification minimale, ce qui ne représente pas un début positif pour une installation.

Affaiblissement d’adaptation

Correspondance (match)

Réfléchi

-10 dB

90%

10%

-15 dB

96,84%

3,16%

Conversion au format 1080p/60

-20 dB

99%

1%

-21 dB

99,21%

0,79%

-23 dB

99,5%

0,5%

Lorsque l’on effectue une conversion sous le format 1080p/60, l’horloge est multipliée par 2, à savoir à 1,5GHz, et la troisième harmonique est augmentée à 4,5GHz. L’espace occupé par la mémoire, la bande, le disque, la dimension du disque rigide sont substantiellement réduits de moitié pour stocker ces images, ces signaux audio et ces métadonnées. Les spécifications relatives sont con- tenues dans la norme SMPTE 424M. L’affaiblissement d’adaptation minimale conformément à cette spécification ampli- fiée est de –15dB à 1,5GHz et de –10dB à 3GHz [note 2] . Les composants devraient être essayés à 4,5GHz en offrant une certaine garantie sur l’affaiblissement d’adaptation. Actuellement, un fabricant de câbles essaie régulièrement plusieurs câbles HD conformément à la nouvelle norme relative à la haute définition avec une garantie de –23dB de 5MHz à 1,6GHz et –21dB de 1,6GHz à 4,5GHz. Tous les dispositifs passifs devraient être pourvus d’une garantie similaire. Distance des câbles Les signaux numériques présentent un problème important lié à la distance. Les puces de réception peuvent effectuer une correction d’erreurs de base jusqu’à ce que le taux d’erreurs dépasse le pourcentage maximal pouvant être géré par la puce. Cela signifie que l’image numérique est parfaite jusqu’à la distance critique à laquelle les données et l’image ne peuvent plus être résolues. La puce passe rapidement d’une image parfaite à la disparition de l’image dans une section de câble de quelque pied. Ce phénomène est généralement désigné comme “digital cliff” (ou seuil numérique). La préoccupation réelle réside dans le fait qu’un installateur ou un utilisateur pourrait se trouver à une distance très proche du digital cliff sans s’en rendre compte. Avec la simple installation d’un câble de connexion, y compris un câble de connexion spécialement conçu pour les signaux numériques, l’utilisateur pourrait pousser le signal au-delà du digital cliff . La norme SMPTE 292M contient une formule pour déterminer la distance maximale d’un câble donné. Cette formule établit simplement que lorsque le signal

-25 dB

99,68%

0,32%

-30 dB

99,9%

0,1%

-35 dB

99,97%

0,03%

-40 dB 0,01% Tableau 2 ▲ ▲ : Affaiblissement d’adaptation par rapport à la correspondance (match) 99,99%

tant le mécanisme d’essai que les réseaux d’adaptation doivent être contrôlés à ces fréquences élevées.

valeurs d’affaiblissement d’adaptation par rapport à la correspondance (match) obtenue: le pourcentage de signal réfléchi et le pourcentage transmis avec succès. Valeur de la réflexion? Même dans le cas d’un contrôle de l’impédance insuffisant, et d’un affaiblisse- ment d’adaptation de –10dB, la réflexion est égale à 10%; par conséquent, 90% du signal atteint sa destination. Toutefois, ce signal réfléchi ne quitte pas le câble, comme dans l’effet de la résistance qui transforme une petite partie du signal en chaleur, mais retourne à la puce émettant le signal. Les premiers modèles de puces présen- taient des problèmes réels avec le sig- nal réfléchi; par conséquent les niveaux de réflexion inférieurs à 10% suffisaient souvent à arrêter le fonctionnement de la puce. Une amélioration significative dans la conception des puces réalisée durant ces deux dernières décennies est représentée par la capacité de supporter et de continuer à fonctionner avec des pourcentages élevés de signaux réfléchis. Un dispositif passif idéal devrait avoir exactement 75ohms sans aucune réflexion, mais cela n’est pas possible. Pour cette raison, la garantie de l’affaiblissement d’adaptation précédemment mentionné, est devenue une spécification fonda- mentale pour optimiser les performances de haute définition de câbles, connecteurs et composants similaires. Il faut également remarquer que la spécification SMPTE (–15dB ou 3,16% de réflexion) pour l’affaiblissement d’adaptation présente une marge plus ample. Il est signalé aux installateurs que les fabricants de composants déclarant être conformes à la norme SMPTE entendent par-là tout simplement

Quoi essayer? Alors qu’il existe des essais de base pour les câbles tels que l’affaiblissement, il y a également d’autres essais qui offrent des résultats plus significatifs dans le domaine des hautes fréquences haute définition et de fréquences supérieures. Parmi ces dernières, un essai fondamental est représenté par l’affaiblissement d’adaptation. permet d’essayer un dispositif, un câble, un con- necteur ou tout autre composant passif pour en vérifier l’uniformité de l’impédance. 75ohms est la valeur d’impédance type établie pour la totalité des dispositifs passifs puisqu’elle offre l’affaiblissement le plus limité avec les signaux faibles, à basse tension comme le signal vidéo. Par conséquent la valeur de référence devrait toujours être exactement 75ohms. Toutefois, rien n’est précis. Alors qu’une méthode traditionnelle pourrait consister à considérer l’impédance, il existe un moyen beaucoup plus efficace qui consiste à considérer les réflexions générées lorsque l’impédance n’est pas parfaite. La Figure 2 représente le diagramme de l’affaiblissement d’adaptation d’une section de câble. La Figure 2 illustre l’affaiblissement d’adaptation jusqu’à 3GHz. Il faut remarquer que l’affaiblissement d’adap- tation effectif varie en fonction de la fréquence; dans cet exemple il est supérieur à –30dB dans la majorité du spectre, en passant occasionnellement à –40dB avec des pointes à environ –25dB. Les deux lignes plus hautes représentent, respectivement, la garantie du fabricant (la première), et la deuxième dans la L’affaiblissement d’adaptation

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EuroWire – Novembre 2009