Centre de télécommunication spatiale de Pleumeur-Bodou - Définition
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Rappels sur les technologies utilisées dans la période:(1962-1985)
'Telstar', le premier satellite de télécommunication
C'est le premier lancement de satellite de télécommunication (Telstar 1) a une altitude de 5 632 km (apoapside) et de 952 km (périapside). Il s'agit donc du premier « satellite à défilement » de l'histoire : il n'est donc pas géostationnaire. Il n'est visible simultanément d'Andover et de Pleumeur que par période de 20 minutes.
La taille des paraboles
Il faut aussi rappeler que lors de l'installation des antennes (1973→1985), on travaillait principalement en Bande C (fréquences d'environ 4 gigahertz), ce qui nécessitait des paraboles importantes pour les émissions/réceptions sur ces fréquences. Les ateliers grenoblois "NEYRPIC"(Neyret-Beylier et Piccard-Pictet) devenus Alstom, depuis.. et les ateliers "AMP", ont assuré la conception/construction des paraboles de Pleumeur-Bodou. Les premières antennes posées à Pleumeur devaient avoir une parabole importante pour gagner du « gain d'antenne » en réception, afin de s'affranchir le plus possible d'équipements (amplis paramétriques + cuves à hélium) à refroidissements liquides, lourds et contraignants. Exemple: PB4 en 32,50 mètres permet de faire travailler des amplis paramétriques à température ambiante. La taille des paraboles ira en diminuant avec les années ; On mesurera les progrès accompli entre PB1 (1962) et PB8(1998).
La diffusion vers les satellites
Pour information, le signal au départ du satellite était amplifié à un niveau de (+30 dBm)(Décibels par Milliwatts). En tenant compte de la perte de puissance du signal pendant le transfert vers le sol : -190 dBm, lors de l'arrivée sur terre, les signaux devaient être correctement amplifiés (gain de la parabole : -60 dBm + gain de l' amplificateur paramétrique faible bruit : -60 dBm), pour être exploitables par la station de Pleumeur-Bodou. L'amplificateur paramétrique étant techniquement limité au niveau du gain, seule la taille des paraboles permettait donc de gagner de précieux décibels…Conversions Watts/Dbm/Volts Rappelons également que les satellites de l'époque étaient loin d'égaler en termes de puissance d'émission, en termes de taille de parabole et en termes de "PIRE", les performances des satellites actuels. Ce fait est à mettre en relation avec le discours sur les tailles de paraboles du CTS. Les liaisons satellite étaient retransmises en analogique jusqu'en 1985, en analogiques et en numérique jusqu'en 1988, et entièrement numérisées après cette date.
Les émetteurs H.F
Les émetteurs HF de PB7 par exemple, étaient d'une puissance de 3 kilowatts (en puissance maximum) sur la bande de fréquence SHF (5 825 à 6 425 MHz). Les émissions se faisant sur plusieurs porteuses, pour éviter des problèmes d'interférences, le niveau d'émission était réduit de 6 dB, ce qui ramenait la puissance utile par émetteur à 750 watts. Les émetteurs du CTS était « bridés » à 200 watts.
Les huit émetteurs par antennes consommaient chacun 15 kVA (kilovoltampère), la puissance consommée s'élevait donc à 120 kVA.
Pour les antennes 32 m (PB6/PB3/PB7/PB4), la puissance totale nécessaire était donc de : 480 kVA.
Les antennes PB3/PB4/PB6/PB7/PB8/PB10 émettaient en « double polarisation circulaire », permettant de doubler la bande passante disponible, tout en gardant la même puissance d'émission.
Les amplis de puissance (émetteurs) étaient de deux types :
- pour l'usage général sur l'ensemble de la bande 5 900-6 400 MHz : des amplificateurs à TOP (tube à ondes progressives (en anglais : TWT travelling waves tube)) puissance 1 kW, 3 à 5 kW selon les modèles, bande passante 500 MHz ;
- pour des usages spécifiques (par exemple la télévision) : des amplificateurs à klystron puissance 3 kW (en général), bande passante 40 MHz déplaçable en 12 canaux sur la bande 5 900-6 400 MHz.
Les émetteurs étaient couplés à la source et pouvaient donc émettre en même temps (par exemple x circuits téléphoniques avec un ou plusieurs émissions TV).
Chaîne d'émission
Opérations réalisées au cœur du bâtiment principal :
- modulation : un étage électronique créait la porteuse à 70 MHz et la modulait suivant la source.
- filtrage : l'étage suivant avait pour rôle de limiter l'étalement du spectre suite à la modulation.
- transposition : cet étage transposait en fréquence, le sous-ensemble précédent, dans la gamme de fréquences d'émission de la parabole.
Opérations réalisées au niveau de la parabole :
- amplification : élévation du niveau de la puissance, pour envoi vers le satellite.
Modes de Transmissions
On peut raisonnablement parler de deux périodes concernant la transmission satellite :
- la première période, de 1962 à 1983, les antennes transmettent leur signaux en analogique (AMRF).
- à partir de PB4 (1976), plusieurs antennes du site utiliseront l'AMRT comme type d'émission pour envoyer leurs données aux satellites.
L'AMRT est un mode de transmission en numérique. Chaque transmissions en AMRT mobilisait un transpondeur à 72 MHz sur le satellite.
Le débit d'une transmission en AMRT était de 120,832 Mb/s.
Un autre mode de transmission numérique : IBS (intelsat business service)/IDR (intermediate data rate) était également disponible : transmission par plusieurs porteuses à 2Mb/s (modulable selon besoins de 9,6 kb/s à 9,312 Mb/s) pour différents flux ; on divisait la bande passante transpondeur du satellite par autant de canaux IBS/IDR.
Classes et types d'antennes
- Az-El : Azimuth/Élévation ⇒ Monture Azimutale
- Ah-Dec : Angle-Horaire /Déclinaison ⇒ Monture Équatoriale
- Illumination : type de système utilisé au cœur de la parabole, pour la réception des signaux (par ex: Cassegrain)
Poursuites
Il ne suffit pas de pointer un satellite, encore faut-il le suivre lors de ses infimes déplacements, un dispositif de poursuite est alors nécessaire. Le but d'un tel système est de mesurer en permanence l'écart entre le signal reçu et le signal optimal ; après avoir calculé la différence, le système de poursuite envoyait des « ordres » aux asservissements afin de corriger par des mouvements mécaniques, le pointage vers le satellite visé.
PB2 utilisait une poursuite dite « Monopulse », qui par l'intermédiaire de deux mesures faites dans l'axe du cornet, calculait la dérive du pointage. À partir de PB3 et pour les autres antennes, on utilisera une poursuite du type « Extracteur de Mode », utilisant une platine d' écartométrie (on mesure les variations de vitesse du champ électromagnétique de l'onde rentrant dans le guide d'onde, au niveau du cornet et on en déduit une correction).
Services INTELSAT
Classes Intelsat
La Classe Intelsat est une norme concernant les antennes des stations terrestres, fixée suivant les besoins par l'opérateur Intelsat :
- Intelsat III : taille parabole de 30 mètres, structure Carrousel, Facteur Qualité à 4 GHz : 40,7 dB/kelvin (PB3)
- Intelsat A : taille parabole comprise entre 32,50 mètres et 26 mètres, périscope pour déport équipement transmissions, Cornet corrugué fixe. Coût d'une station : 60 000 000 francs (1981) (soit 9 146 941 euros en 2008, sans tenir compte de l'inflation)
- Intelsat B : taille parabole comprise entre 14,50 mètres et 8,80 mètres de diamètre, Cornet corrugué sur réflecteur, monture simplifiée, facteur qualité à 4 GHz : 31,7 dB/kelvin. Coût d'une station : 15 000 000 francs (1981) (soit 2 286 735 euros en 2008, sans tenir compte de l'inflation)
- Intelsat C : taille parabole comprise entre 17,40 mètres et 14,50 mètres de diamètre, Cornet corrugué sur réflecteur.
