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Antennistes

Le premier maillon de votre installation : le LNB

Il porte le nom de LNB « universel » : s’il est devenu un composant commun, aussi bien pour une antenne fixe que pour une antenne motorisée, vous devez être attentifs à sa qualité et l’utiliser correctement. Nous rappelons son rôle et son fonctionnement ainsi que quelques conseils. Il peut aussi s’appeler LNB Twin, Quatwin, Quattro ou encore Monobloc : explications et utilisation.

LNBUne antenne terrestre collecte directement un signal transmis depuis l’émetteur : son niveau est suffisant pour l’envoyer vers le tuner du téléviseur. En réception satellite, le niveau de signal recueilli par l’antenne parabolique est trop faible pour être exploité directement : il faut l’amplifier. C’est l’un des rôles dévolus au LNB (Low Noise Block downconverter), encore nommé tête de réception ou convertisseur. C’est un composant actif, contrairement à l’antenne terrestre qui est passive. Le qualificatif « universel » est relatif à la capacité d’un tel LNB de pouvoir capter tous les signaux dans la totalité de la bande Ku (10,7 à 12,75 GHz) et quelle que soit la polarisation ; ce que ne permettaient pas les LNB utilisés au début de la réception directe par satellite.

Principe

En transmission dite Hertzienne, que ce soit par voie satellitaire ou par voie terrestre, la structure de l’onde électromagnétique est la même ; le satellite fait simplement appel à des fréquences beaucoup plus élevées et donc plus directives. Dans tous les cas, la détection du champ électrique doit être assurée par une antenne : un LNB universel en comporte deux (une pour chaque polarisation) dont la longueur est de l’ordre de quelques millimètres (liée à la longueur d’onde).

L’énergie disponible au niveau d’une antenne est considérablement atténuée (environ 200 dB) par rapport à l’émission du satellite ; il faut la concentrer au foyer de l’antenne par réflexion sur l’antenne. Pour en recueillir le maximum, on utilise une sorte d’entonnoir (comme on le ferait pour recueillir de l’eau de pluie dans une bouteille) ou « cornet » qui constitue la partie conique du LNB (orienté vers l’antenne). Ce cornet et le guide d’ondes (circulaire) qui lui est associé permettent aux deux petites antennes de collecter et de détecter les signaux correspondant aux deux polarisations émises par le satellite.

Polarisations

En émission terrestre, les émetteurs utilisent généralement la polarisation horizontale (éléments des antennes « râteau » situés dans un plan horizontal) pour des fréquences différentes : la bande de fréquence est suffisamment large (compte tenu du nombre de programmes à diffuser) pour que celles-ci n’interfèrent pas entre elles ; cependant, devant le grand nombre de réémetteurs, la polarisation verticale est aussi utilisée pour éviter des brouillages entre émetteurs. En réception satellite, on utilise systématiquement les deux polarisations, horizontale et verticale, de manière alternée ; cela permet d’utiliser le maximum de fréquences dans la largeur de bande disponible et de protéger les deux polarisations les unes par rapport aux autres. Cela nécessite la présence de deux petites antennes que nous évoquions, pour chacune des polarisations.

Ceci vous explique aussi pourquoi il est très important qu’un LNB universel soit correctement orienté, avec le maximum de précision, pour que chaque antenne reçoive ce qui lui est destiné ; dans le cas contraire, chaque antenne recueillera moins de signal et une partie du signal qui ne lui est pas destiné : c’est ce que l’on désigne par la « contre-polarisation ».

Schéma de fonctionnement d'un LNB
Schéma de fonctionnement

Oscillateur local

Les signaux captés par l’antenne ont des fréquences trop élevées pour être transmises directement vers le terminal numérique : il faut abaisser ces fréquences afin qu’elles soient compatibles avec celles que peut exploiter le tuner du terminal, soit entre 950 et 2150 MHz : cette plage de fréquences porte le nom de « Bande Intermédiaire Satellite ou B.I.S ».

Un oscillateur local, intégré au LNB, le permet en effectuant une opération mathématique simple : une soustraction. La fréquence B.I.S. est obtenue en retranchant de la fréquence d’entrée celle de l’oscillateur local. Comme la bande des fréquences d’entrée (10,7 à 12,75 GHz) est plus large (2,05 GHz) que celle de la B.I.S. (1,2 GHz), il faut couper celle-ci en deux et utiliser deux oscillateurs locaux. Les LNB universels utilisent ainsi deux oscillateurs locaux dont les fréquences sont normalisées à 9750 MHz et à 10600 MHz.

Il est essentiel que ces deux fréquences soient stables, aussi bien dans le temps qu’en fonction des importantes variations de température auxquelles sont soumis les LNB en extérieur (de –20 à +60 degrés Celsius, et quelquefois plus). On obtient ainsi une couverture totale de la bande des fréquences reçues : pour 10,7 GHz, soit 10700 MHz, on a 10700-9750 = 950 MHz pour la BIS et pour 12,75 GHz, soit 12750 MHz, on a 12750-10600 = 2150 MHz pour la BIS.

Amplification et bruit

Le signal BIS disponible sur la prise F du LNB doit avoir un niveau suffisant pour compenser les pertes qu’il va subir avant d’arriver au tuner, notamment dans le câble coaxial. C’est le rôle de l’amplificateur : la valeur moyenne du signal de sortie est de 70 dBµV soit 3,16 mV. Cette valeur de niveau n’a pas de signification en soi : il faut surtout tenir compte du [def-facteur-de-bruit]facteur de bruit[/def] ou NF (Noise Figure ou facteur de bruit). Plus cette valeur est basse (exprimée en dB), meilleure sera la qualité du LNB : elle vaut en général 0,6 à 0,8 dB, et quelquefois moins ; si elle est trop élevée, le signal utile risque d’être « noyé » dans le bruit et son exploitation par le tuner devient aléatoire. Au contraire, si cette valeur est faible, il sera possible d’exploiter un signal plus faible et de compenser, dans une certaine mesure, la taille de l’antenne.

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