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Courant porteur

La transmission par courant porteur , appelée à l'origine transmission sans fil filaire , utilise des signaux radioélectriques guidés de faible puissance , qui sont transmis le ...

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La transmission par courant porteur , appelée à l'origine transmission sans fil filaire , utilise des signaux radioélectriques guidés de faible puissance , qui sont transmis le long de conducteurs électriques. Les transmissions sont captées par des récepteurs qui sont soit connectés aux conducteurs, soit à une courte distance de ceux-ci. La transmission par courant porteur est utilisée pour envoyer des données audio et télémétriques à des emplacements sélectionnés, ainsi que pour la diffusion à faible puissance qui couvre une petite zone géographique, comme un campus universitaire. La forme la plus courante de courant porteur utilise des signaux radio AM à ondes longues ou moyennes qui sont envoyés à travers le câblage électrique existant, bien que d'autres conducteurs puissent être utilisés, comme les lignes téléphoniques.

Technologie

Le courant porteur utilise généralement des transmissions de faible puissance. Dans les cas où les signaux sont transportés sur des câbles électriques, des préparations spéciales doivent être effectuées pour les transmissions à distance, car les signaux ne peuvent pas passer par des transformateurs de service public standard . Les signaux peuvent contourner les transformateurs si la compagnie d'électricité a installé des filtres passe-haut , ce qui est généralement déjà fait lorsque les systèmes de données basés sur le courant porteur sont en fonctionnement. Les signaux peuvent également être imprimés sur la branche neutre du système d'alimentation électrique triphasé , une pratique connue sous le nom de « charge neutre », afin de réduire ou d'éliminer le bourdonnement du secteur (60 hertz dans les installations nord-américaines) et d'étendre la distance effective de la ligne de transmission.

Pour une installation de radiodiffusion, un émetteur à courant porteur typique a une puissance de sortie comprise entre 5 et 30 watts. Cependant, le câblage électrique est une antenne très inefficace, ce qui se traduit par une puissance rayonnée effective transmise inférieure à un watt, et la distance sur laquelle les signaux peuvent être captés est généralement inférieure à 60 mètres (200 pieds) des câbles. La qualité du son de transmission peut être bonne, bien qu'elle inclue parfois les interférences de bourdonnement de basse fréquence du secteur produites par le courant alternatif. Cependant, tous les auditeurs ne remarquent pas ce bourdonnement, et il n'est pas non plus bien reproduit par tous les récepteurs.

Les systèmes extensifs peuvent inclure des installations à unités multiples avec des amplificateurs linéaires et des répartiteurs pour augmenter les points de couplage à un grand réseau électrique (qu'il s'agisse d'un campus, d'un immeuble d'appartements ou d'une communauté). Ces systèmes nécessitent généralement une interconnexion par câble coaxial entre un émetteur et les amplificateurs linéaires. Dans les années 1990, LPB, Inc., probablement le plus grand fabricant de ces systèmes de transmission, a conçu et fourni plusieurs systèmes extensifs basés sur des campus qui comprenaient des liaisons à fibre optique entre les amplificateurs linéaires pour éviter les interférences hétérodynes.

Développement initial

La capacité des conducteurs électriques à servir de guides d'ondes pour les signaux radio a été constatée dès les premiers jours de l'expérimentation radio, et Heinrich Hertz a publié la première étude sur le phénomène en 1889. En 1911, le major-général George Owen Squier menait certaines des premières études destinées à mettre en pratique les transmissions par courant porteur, qu'il appelait « sans fil câblé ». Pour être efficace, l'émetteur radio doit être capable de générer des transmissions AM à ondes continues pures. Ainsi, la technologie nécessaire à la mise en place de transmissions par courant porteur ne serait pas facilement disponible avant la fin des années 1910, avec le développement des émetteurs et amplificateurs à tubes à vide .

Communication longue distance

Les premières applications commerciales de la technologie du courant porteur comprenaient la mise en place de communications télégraphiques, télémétriques et téléphoniques longue distance par les compagnies d'électricité sur leurs lignes de distribution à haute tension. Cette approche présentait un avantage majeur par rapport aux lignes télégraphiques et téléphoniques standard, car les signaux radio pouvaient facilement franchir les petits intervalles en cas de rupture de ligne. En mai 1918, le laboratoire électrotechnique impérial japonais de Tokyo a testé avec succès la « téléphonie par ondes » sur la ligne électrique de 144 kilomètres (90 miles) de la Kinogawa Hydro-Electric Company. Au cours de l'été 1920, une transmission d'essai réussie sur 19,2 kilomètres (12 miles) de lignes à haute tension a été signalée dans le New Jersey, et en 1929, 1 000 installations avaient été réalisées aux États-Unis et en Europe. La majorité des installations de communication par ligne électrique utilisent des transmissions dans la bande des ondes longues, pour éviter les interférences vers et depuis les stations AM standard.

Services de divertissement à domicile

États-Unis

En 1923, la Wired Radio Service Company, une filiale de la compagnie d'électricité locale, a mis en place un service d'informations et de divertissement par abonnement à Staten Island, dans l'État de New York, qui utilisait des transmissions par courant porteur sur les lignes électriques. Pour recevoir les transmissions, les abonnés devaient louer un récepteur coûtant entre deux et cinq dollars par mois. Cependant, malgré l'optimisme de la compagnie d'électricité quant à l'installation éventuelle du système à l'échelle nationale, l'effort s'est avéré incapable de rivaliser avec les offres gratuites fournies par les stations de radio standard. Le général Squier a continué à promouvoir sans succès la technologie pour le divertissement à domicile, jusqu'en 1934, date à laquelle il a contribué à fonder la société Muzak , qui se concentrait sur le marché des entreprises.

Europe

Les services de divertissement à domicile par courant porteur se sont révélés plus populaires en Europe. Auparavant, il existait quelques services de journaux téléphoniques à succès , qui envoyaient des divertissements aux abonnés via des lignes téléphoniques standard. Cependant, les transmissions par courant porteur avaient la capacité de fournir des programmes sur des lignes téléphoniques sans affecter le service téléphonique normal, et pouvaient également envoyer plusieurs programmes simultanément.

En Allemagne, le service à courant porteur était appelé Drahtfunk et en Suisse Telefonrundspruch . En Union soviétique , cette approche était très courante à partir des années 1930 en raison de son faible coût et de son accessibilité, et parce qu'elle rendait la réception des transmissions hertziennes non censurées plus difficile. En Norvège, le rayonnement des lignes électriques était utilisé, fourni par l' installation Linjesender . En Grande-Bretagne, de tels systèmes ont été utilisés pendant un certain temps dans les zones où la réception des émetteurs radio conventionnels de la BBC était mauvaise.

Dans ces systèmes, les programmes étaient introduits dans les lignes par des transformateurs spéciaux. Pour éviter une propagation incontrôlée, des filtres pour les fréquences porteuses du service étaient installés dans les sous-stations et sur les dérivations de lignes. Les systèmes utilisant des fils téléphoniques étaient incompatibles avec le RNIS, qui nécessitait la même bande passante pour transmettre des données numériques. Bien que les systèmes suisse et allemand aient été abandonnés, le it:Filodiffusione italien compte encore plusieurs centaines de milliers d'abonnés.

Les programmes autrefois diffusés par « diffusion par fil » en Suisse comprenaient :

  • 175 kHz Radio Suisse Internationale
  • 208 kHz RSR1 "la première" (français)
  • 241 kHz « musique classique »
  • 274 kHz RSI1 "rete UNO" (italien)
  • 307 kHz DRS 1 (allemand)
  • 340 kHz « musique facile »

Stations de radiodiffusion de faible puissance

La technologie du courant porteur est également utilisée pour diffuser des programmes radio qui peuvent être reçus sur une petite zone par des radios AM standard. Elle est le plus souvent associée à la radio universitaire et à la radio des lycées , mais elle a également des applications pour les stations de radio des hôpitaux et dans les bases militaires, les stades de sport, les salles de congrès, les établissements psychiatriques et pénitentiaires, les parcs à caravanes, les colonies de vacances, les immeubles de bureaux et les cinémas drive-in. Les émetteurs qui utilisent le courant porteur sont très simples, ce qui en fait une option efficace pour les étudiants intéressés par la radio.

La diffusion par courant porteur a commencé en 1936, lorsque des étudiants de l'Université Brown à Providence, Rhode Island, ont développé une station de courant porteur initialement appelée « The Brown Network » . Cette station a été fondée par George Abraham et David W. Borst, qui avaient initialement installé un système d'interphone entre leurs dortoirs. Les liaisons d'interphone ont d'abord été étendues à des emplacements supplémentaires, puis le système a été remplacé par des émetteurs radio de faible puissance distribués, qui alimentaient leurs signaux dans les fils électriques de divers bâtiments, permettant aux récepteurs radio à proximité de recevoir les transmissions

L'idée de la station à courant porteur s'est rapidement répandue sur d'autres campus universitaires, en particulier dans le nord-est des États-Unis. L' Intercollegiate Broadcasting System (IBS) a été créé en février 1940 pour coordonner les activités de douze stations à courant porteur universitaires et pour solliciter des annonceurs intéressés par le parrainage de programmes destinés à leur public étudiant. L'innovation a reçu un coup de pouce publicitaire majeur grâce à un article élogieux paru dans le numéro du 24 mai 1941 du Saturday Evening Post , et finalement des centaines de stations universitaires ont été créées. En réponse à ce phénomène croissant, un communiqué de 1941 publié par la Federal Communications Commission (FCC) des États-Unis a déclaré qu'en raison de la portée très limitée des stations, elle n'avait « promulgué aucune règle régissant leur fonctionnement ». Par conséquent, pour fonctionner légalement, les émissions de radiodiffusion des stations à courant porteur américaines doivent adhérer aux règles du titre 47 CFR Part 15 de la FCC pour les transmissions sans licence.

Stations de courant porteur et de distribution par câble des établissements d'enseignement

De nombreuses stations universitaires qui ont obtenu des licences de diffusion FM ont commencé comme stations à courant porteur en raison du faible coût et de la relative facilité de création d'une station. Bien que les stations à courant porteur basées dans les universités existent depuis plus de 80 ans, leur nombre diminue régulièrement, complétées ou remplacées par d'autres méthodes de transmission, notamment la FM à faible puissance ( LPFM ), le circuit fermé sur les chaînes de télévision par câble et le streaming audio et vidéo sur Internet , ainsi que de simples présentations PowerPoint d'actualités et d'informations du campus universitaire diffusées en continu à l'aide de téléviseurs et d'écrans grand public à bas prix. Comme la plupart des autres installations gérées par les étudiants, ces stations fonctionnent souvent selon des horaires sporadiques.

Aux États-Unis, contrairement aux stations FM éducatives, les stations à courant porteur peuvent diffuser une gamme complète de publicités. En raison de leur faible puissance, ces stations ne nécessitent pas de licence FCC et ne se voient pas attribuer d' indicatif d'appel officiel . Cependant, conformément aux pratiques standard du secteur de la radio, elles adoptent généralement leurs propres identifiants de type indicatif d'appel.

Stations existantes

Anciennes gares

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