Signaux SDI 4K

Emelec ViasCom a testé ses câbles vidéo numériques pour les signaux SDI-4K jusqu'aux distances maximales indiquées dans les fiches techniques. Voici comment les tests ont été réalisés.

SIGNAUX NORMALISÉS

Le 4K est un signal qui a une résolution avec 4 fois plus de pixels que le Full HD (également connu sous le nom de 3G-SDI). Cela signifie que pour représenter un signal 4K, il faut 4 fois plus d'informations que pour un signal 3G-SDI, ce qui oblige le câble à transporter beaucoup plus d'informations dans le même intervalle de temps.

Comme les signaux HD qui peuvent être transmis à deux fréquences (HD-SDI et 3G-SDI), les signaux 4K sont également divisés en deux types : ils sont transmis à 30 images par seconde (fps ou frames per second) ou au double, soit 60 fps. Nous définissons le 6G-SDI comme le signal de résolution 4K à 30 fps et le 12G-SDI comme le signal 4K à 60 fps qui nécessite deux fois plus de vitesse. Les mentions 6G et 12G indiquent le débit binaire du signal, 6 ou 12 gigabits par seconde, c'est-à-dire la quantité de bits par seconde passant dans le câble.

Les normes qui définissent les signaux 4K sont la SMPTE 2081 pour le signal 6G-SDI et la SMPTE 2082 pour le signal 12G-SDI. Les deux normes limitent l'atténuation que le signal doit subir à la sortie du câble à un maximum de 40 dB pour une fréquence qui doit être la moitié de son débit. Ainsi, le signal 6G-SDI 6 Gbps ne doit pas dépasser 40 dB d'atténuation à une fréquence de 3 GHz. Pour le signal 12G-SDI, l'atténuation ne peut pas dépasser 40 dB à une fréquence de 6 GHz.

LES TESTS EFFECTUÉS

Sur la base des limites fixées par les normes elles-mêmes, le processus suivi pour calculer la longueur maximale de câble permettant de transmettre les deux signaux a consisté à mesurer l'atténuation du câble aux fréquences de 3 GHz et 6 GHz. Tout d'abord, nous sommes partis d'une distance initiale que nous avons réduite jusqu'à trouver 40 dB d'atténuation à une fréquence de 3 GHz, ce qui nous a donné la longueur maximale recommandée du câble pour transmettre le signal 6G-SDI. Ensuite, le même processus de réduction de la longueur du câble a été effectué jusqu'à ce que l'on trouve 40 dB à une fréquence de 6 GHz, ce qui a donné la longueur maximale recommandée pour la transmission du signal 12G-SDI.

Les graphiques obtenus lors des tests effectués avec le câble Q11-3007 sont présentés ci-dessous.

Atténuation de 40 dB à 3 GHz (6G-SDI) pour une distance de 110 mètres du câble Q11-3007.

Atténuation de 40 dB à 6 GHz (12G-SDI) pour une distance de 70 mètres du câble Q11-3007.

Pour calculer l'atténuation, un analyseur de réseau Keysight N9916A a été utilisé pour générer des signaux à des fréquences allant jusqu'à 14 GHz. Le câble y est connecté aux deux extrémités. Un balayage a été effectué entre 100 MHz et 6 GHz pour observer l'atténuation du câble dans ces fréquences. Grâce aux marqueurs que l'analyseur nous permet de placer, nous pouvons voir exactement l'atténuation générée à 3 GHz et à 6 GHz.

Réalisation du test de la bobine du câble Q11-243.

Les calculs ont été effectués pour les câbles monoconducteurs Q11-3005, Q11-3006, Q11-3007, Q11-3008 et Q11-3009, et pour les câbles multiconducteurs Q11-234 et Q11-243.

Les résultats obtenus en mètres de câble sont les suivants :

Toutes les mesures ont été effectuées dans le laboratoire du département d'ingénierie électronique de l'Université polytechnique de Catalogne, sur le campus de Terrassa.