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La
commutation des antennes
Les feeders de
sortie
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Cette page regroupe les différents éléments qu'il est
possible de trouver depuis la sortie de l'amplificateur final des chaînes HF
jusqu'aux antennes. Certains éléments ont malheureusement disparu, soit dues à
des modifications de l'installation, soit liées à l'arrêt de
l'exploitation.
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La
commutation des antennes
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Rappelons ici que le centre d'émission
est composé de 2 blocs d'émission identiques, appelés Y et Z. Chacun de ces bloc
dispose de 2 amplicateurs BF indépendants, pilotant 3 chaînes HF (HF1, HF2,
HF3). Le centre d'émission comporte donc 6 étages de puissances HF. Quatre
d'entre eux peuvent fonctionner simultanément (2 sur Y et 2 sur Z).
Les antennes ne sont pas affectées à un bloc d'émission.
Elles sont communes aux 6 étages de puissance et correspondent à des directions
d'émission prédéfinies.
Il y a 12 sorties vers les antennes et une supplémentaire
vers une antenne fictive, utilisée pour les rélages en charge des
émetteurs.
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En fonction du programme et de la
direction d'émission, il faut aiguiller le bon étage de puissance vers la bonne
antenne, en évitant une émission dans le "vide" (pas d'antenne connectée) ou
l'utilisation simultanée d'une même antenne par deux étages de puisance. Ces cas
de figures auraient des conséquences néfastes sur le foncionnement du centre
!!
Nous ne rentrerons dans le détail des sécurités mise en place
lors de constuction de la station. De nombreux relais, capteurs et contacteurs
se chargaient de cette besogne.
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L'étage final de chaque émetteur est
connecté à une ligne d'alimentation des antennes, appelée communément "feeder".
Cette ligne est composé de deux conducteurs parallèles sous blindage d'impédance
caractéristique 220 ohms (photo de gauche).
Les concepteurs ont préféré cette solution à l'emploi d'un
feeder d'impédance 600 ohms pour différentes raisons comme la protection des
personnels (pas de risque de contacts direct avec les conducteurs actifs), la
réduction des couplages entre feeders, la difficulté de fabriquer des feeders à
haute impédance (dimensions trop importantes).
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Ces feeders après en passage dans les
plafonds de la salle d'émission se retrouvent dans la salle de commutation d'antennes (Photo de droite). On
peut distinguer à gauche les lignes de la chaine Z,
à droite la ligne Y, au plafond le départ vers les
antennes et au fond l'antenne fictive.
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Les deux schémas ci-contre illustrent le
passage des feeders dans la salle d'émission. La photo de gauche montrent
l'arrivée dans la salle de commutation.
Les passages de la chaine Y sont
présentés sur l'image de droite.
Ces cheminements sont situés sur une
plate forme située au-dessus de la salle d'émission.
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Les feeders arrivent regroupés dans la
salle de commutation. La photo de gauche montre, au premier plan, les
arrivées des chaînes HF Z. Elles se répartissent comme suit : Z1 au centre, Z2 à
gauche et Z3 à droite.
Sur ces 3 lignes, se trouvent des boitiers de commutation afin
de choisir, pour une antenne donnée, la bonne chaîne HF. Ainsi, dans les départs
verticaux, il n'y a plus que 2 antennes actives pour la chaîne Z.
La photo de gauche montre les arrivées des chaînes Y et
Z.
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Comme il est possible de le voir sur les
photos précédentes et dans les schémas, les feeders forment des coudes à 90°.
Rappelons que l'impédance caractéristique de la ligne ne doit pas changer et
qu'elle est sensible à la distance séparant les deux conducteurs.
Pour ne pas désadapter le ligne, les ingénieurs de la SFR ont
fait chevaucher les conducteurs en respectant l'interdistance, comme le montre
les plans ci-contre.
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Cette photo illustre, pour la chaîne Y2,
l'ensemble des boitiers de communtation vers les antennes extérieures. On peut remarquer des dessins pour certaines
directions : des losanges, des T, des indications de bandes (41m,
49m). Dans l'état actuel des recherches, il n'a pas été fait de
lien avec l'implantation des antennes.
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Au plafond, telle une clé de voute, nous
trouvons les boitiers de commutation entre les chaînes Y et Z (Photo de gauche).
Pour le bâtiment B, il y a 36 boitiers par chaîne (12 par émetteur HF) plus
12 au plafond soit 84 boitiers avec leurs protections, commandes et
surveillance.
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Dans le bâtiment A (détruit), un dispositif analogue au système "Rotary" des anciens
centraux téléphoniques était utilisé pour la sélection des antennes (photo de
droite)
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L'antenne fictive permet de faire
fonctionner un émetteur à pleine puissance à des fins d'essais sans rayonner
l'énergie HF à l'extérieur. Dans le bâtiment B, il n'y a qu'une seule antenne
fictive. La photo donne une vue globale de l'installation. De gauche à droite,
nous trouvons le panneau de contrôle, l'antenne fictive, les sorties des chaînes
HF Z, les boîtiers de commutation, le boîtier au plafond et le feeder
d'alimentation de l'antenne fictive.
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Le panneau de contrôle réalise les
fonctions de sécurité de l'antenne fictive : mise en route des pompes,
surveillance des températures, contrôle des débits d'eau. En cas de coupure
accidentelle de la circulation, une " trompe d'avertissement " est mise sous
tension (visible sur la photo de droite).
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L'antenne fictive peut dissiper une
puissance de 140 kW en porteuse pure et 220 kW avec une modulation à 100% sur
les bandes de 6 à 21,75 MHz. Les réglages de ce dispositif sont manuels et
nécessitent la présence d'au moins un opérateur. On peut signaler sur le coté
gauche de l'antenne fictive un bouton pour déclencher une
alarme.
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Le principe de l'antenne fictive est
assez simple. Des résistances à circulation d'eau sont couplées en série
parallèle. En amont, il y a un circuit d'adaptation avec une cellule en L (en T
pour les fréquences basses). Ainsi, la résistance de charge vue par l'émetteur
reste à 220 Ohms (résistance pure).
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Sur l'image de gauche, le feeder attaque
directement les selfs variables J34 et J35. En dessous, se trouvent les
condensateurs variables B157. Les selfs J65 sont constituées de lames de cuivre
connectées directement sur le réseau de résistances. Sur la photo de droite, le
réseau de résistances à circulation d'eau est visible. Sur la droite de la
photo, se dressent les condensateurs fixes B158.
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Une fois les émetteurs aiguillés vers les
feeders, il faut transférer leur énergie vers les antennes et sortir du
bâtiment. Toujours sous blindage, les feeders sont dirigés vers les 12 sorties
en forme d'oeil de boeuf du toit (murées depuis la fin de l'exploitation).
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On peut remarquer de nombreuses canalisations et
des réservoirs sous les toits du bâtiment. Il s'agit des circuits d'alimentation
de secours en eau pure en cas de coupure d'énergie. Dans ce cas,
les pompes hydrauliques s'arrêtent et le refroidissement des émetteurs n'est plus
assuré. Des électrovalves ouvrent alors les circuits de secours qui, par
gravité, limitent les dégâts.
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Les feeders
d'antennes et les circuits d'adaptation
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De ces parties, il ne reste plus rien
que la documentation initiale montrant ce que pouvaient être les circuits
d'adaptation et les lignes d'alimentation des antennes. L'impédance des
antennes était de 600 Ohms. Les feeders les alimentant présentaient les mêmes
caractéristiques. Ils étaient composés de deux fils de 6 mm de diamètre, espacés
de 45 cm. Comme le montre la photo présentant le bâtiment B, ces feeders étaient
supportés par des poteaux de bois.
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Une adaptation est nécessaire entre le
feeder à haute impédance (vers l'antenne) et celui à basse impédance (en sortie
du bâtiment). Différents concepts avaient été imaginés comme des circuits
d'adaptation en sortie de chaque feeder, éloignés des opérateurs, à modifier à
chaque changement de fréquences. Une autre solution leur a été préférée : la
ligne exponentielle qui permet de passer de 220 Ohms à 600 Ohms sur une
centaine de mètres.
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La ligne exponentielle est composée de
deux conducteurs à l'aller et deux au retour dont la distance varie pour
provoquer une croissance exponentielle de l'impédance caractéristique. Pour
obtenir un rapport de transformation de 2.73 dans les bandes de fréquences
considérées, la ligne d'adaptation a été réalisée en 2 tronçons. Le premier
permet un passage de 220 à 378 Ohms, le deuxième de 378 à 600
Ohms.
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Le premier tronçon part depuis la
sortie du toit (l'oeil de boeuf) jusqu'au premier poteau soit 55.03 m. La distance entre
les fils aller et retour est constante (190 mm). L'entraxe entre les deux fils
exponentiels varie de 331 mm à 11.2 mm. Le fil utilisé dont le diamètre est de
11.2 mm, est composé de 37 brins de 16/10 d'aluminium.
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Le deuxième tronçon est tendu entre les
trois premiers poteaux soit 52.20 m. La distance entre les fils aller et retour
est constante (450 mm, soit le même espacement que le feeder d'antenne).
L'entraxe entre les fils exponentiels varie de 204 mm à 4 mm. Les conducteurs
sont en cuivre d'un diamètre de 4 mm. Le tableau joint fourni les détails du
profil de la ligne d'adaptation exponentielle.
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Sur certaines photos datant des années 1960, on peut
apercevoir un système d'adaptation légèrement différent de celui d'origine.
Il s'agit ici des départs des feeders 9 et 10 alimentant les
antennes "Brazzaville/Terre Adélie".
Sur la photo de détail, le système d'adapttion est nettement
visible avec une alimenation par 6 conducteurs depuis le bâtiment, puis un
feeder classique à 4 conducteurs.
En arrière plan, les antennes du centre
A.
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