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EuroWire – Novembre 2009
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article technique
tant le mécanisme d’essai que les réseaux
d’adaptation doivent être contrôlés à ces
fréquences élevées.
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.
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
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
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
que leurs composants ne dépassent
pas la spécification minimale, ce qui ne
représente pas un début positif pour
une installation.
Conversion au
format 1080p/60
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
Affaiblissement
d’adaptation
Correspondance
(match)
Réfléchi
-10 dB
90%
10%
-15 dB
96,84%
3,16%
-20 dB
99%
1%
-21 dB
99,21%
0,79%
-23 dB
99,5%
0,5%
-25 dB
99,68%
0,32%
-30 dB
99,9%
0,1%
-35 dB
99,97%
0,03%
-40 dB
99,99%
0,01%
Tableau 2
▲
▲
:
Affaiblissement d’adaptation par rapport à la
correspondance (match)