Comparaison de têtes de réception satellite

Tous les LNB examinés ici sont du type "Universel" européen, c'est à dire qu'ils peuvent recevoir les quatre sous-bandes obtenues en combinant les deux polarisations (horizontale / verticale) et les deux plages de fréquences (haute / basse).

Leur couverture en fréquence est en majorité en bande X (8..12 GHz), mais on considère généralement que le service de télévision par satellite en Europe est une extension de la bande Ku (12..18 GHz). C'est pourquoi ces appareils sont dénommés "Ku-band LNB" chez les distributeurs anglophones.

Un LNB "Single" est alimenté via le connecteur coaxial de type F qui sert également à la sortie du signal. Il fournit une des quatre sous-bandes, sélectionnée par la composante continue de la tension d'alimentation et par la présence ou non d'une tonalité superposée :

Un LNB "Twin" a deux connecteurs de type F et se comporte comme deux LNB "Single" indépendants. Si l'un des connecteurs n'est pas alimenté en 13/18 V, il n'émet pas de signal FI

Un LNB "Quad" fonctionne comme un "Twin", avec quatre sorties indépendantes. De même, un LNB "Octo" a huit sorties indépendantes.

Un LNB "Quattro" fournit les quatre sous-bandes, chacune sur un connecteur dédié. Dès lors qu'un des connecteurs est alimenté, les quatre sorties sont actives.

La plupart des LNB présentent une encolure cylindrique de 40 mm de diamètre qui s'insère dans un collier solidaire du réflecteur. On peut pivoter le LNB pour corriger l'inclinaison de la polarisation. Si la longueur du cou le permet, on peut également faire glisser le LNB pour l'amener au plus près du foyer.

Les LNB "bullet" sont destinés aux installations multi-satellites dans lesquelles plusieurs têtes doivent être installées côte à côte au foyer d'un même réflecteur. Ils ont généralement une encolure de 23 mm de diamètre et une lentille diélectrique plutôt qu'un cornet.

Dans les LNB grand public, l'oscillateur local est soit un résonateur diélectrique (DRO), soit une boucle à verrouillage de phase (PLL). Les PLL sont préférées pour leur meilleure stabilité (de l'ordre de 25 kHz, au lieu de 250 kHz). Cependant la fréquence varie significativement avec la température, aussi bien pour les PLL que pour les DRO.

Les DRO ont l'avantage de pouvoir être réaccordés simplement en tournant une vis qui est souvent accessible sans démonter le couvercle étanche.

Les quartz vieillissent ; leur fréquence de résonance peut dériver de plusieurs ppm par an.

Chaque PLL est conçue pour une fréquence de résonance spécifique, le plus souvent 25 MHz. Les datasheets indiquent rarement la tolérance sur cette valeur. Pour déterminer dans quelle plage de fréquence un LNB peut être réaccordé, il faut expérimenter.

La plupart des fabricants annoncent un facteur de bruit de 0,1 dB, ce que les spécialistes considèrent comme peu crédible.

Selon certaines sources, des LNB pourraient émettre jusqu'à 20 dBm (100 mW) en saturation. Il faut en tenir compte lorsqu'on les connecte directement à certains récepteurs.

Tous les LNB "Single" récents se sont révélés être équipés de PLL à quartz, même ceux qui ne le mentionnent pas dans leur argumentaire de vente.

De nombreux modèles "Twin" et "Quattro" utilisaient encore des DRO en 2018. Il resterait à déterminer si cela confère un avantage technique, ou si les fabricants tardent à moderniser leurs lignes de produits simplementparce que ces modèles sont moins demandés.

La plupart des modèles PLL utilisent un quartz de 25 MHz. Seuls ceux basés sur des circuits RDA ont une référence à 27 MHz, ce qui implique des rapports de PLL rationnels pour obtenir 9750 MHz et 10600 MHz.

Pour une fréquence de sortie donnée, une PLL à rapport rationnel peut être plus performante qu'une PLL à rapport entier car elle permet d'utiliser une fréquence de référence plus élevée. Mais ce n'est pas le cas ici ; il serait donc pertinent de mesurer le bruit de ces modèles 27 MHz.

La plupart des modèles sont construits de la même façon. À l'intérieur d'une enveloppe en plastique, un chassis en métal moulé forme le guide d'ondes et des cavités pour un ou plusieurs circuits imprimés. Les antennes H et V sont des broches allant du CI principal jusqu'à l'intérieur du guide d'ondes, le plus souvent l'une droite et l'autre avec un coude à 90°.

Seuls quelques modèles se distinguent par un guide d'ondes à section carrée, des blindages tressés, une enveloppe plastique étanche, des vis à pas métrique, ou une configuration mécanique originale.

Certains modèles ont deux couches de blindage : un chapeau en métal moulé sur les sections micro-ondes du circuit imprimé, et un couvercle fin pour l'ensemble de l'électronique. Le couvercle se coince élastiquement entre les parois du chassis. D'un côté, cela assure la continuité du blindage RF. D'un autre côté, ces couvercles sont difficiles à ouvrir, même après avoir gratté le joint silicone.

Malgré une grande variété de dimensions et de formes, les circuits sont très semblables entre eux. Les photos ci-dessous sont à la même échelle d'environ 40 µm par pixel (il faut cliquer sur les miniatures pour voir la taille réelle) et orientées de telle sorte que les signaux vont généralement de la gauche vers la droite. Les régions sans vernis sont les sections micro-ondes. Les soudures des antennes sont facilement reconnaissables. De là, les signaux traversent un, deux ou trois étages d'amplification à transistors avant d'atteindre un mélangeur. Le mélangeur est généralement intégré au CI de la PLL ; les modèles à DRO utilisent plutôt des transistors. Selon le type de LNB (Single/Twin/Quad/Quattro), un ou plusieurs signaux FI sont sélectionnés, filtrés et émis via des condensateurs de découplage. Les contacts vers les connecteurs de type F sont reconnaissables dans la partie droite des photos.

Les sections micro-ondes sont souvent entourées par des pistes de masse alignées avec les cloisons du couvercle en métal moulé. Les cavités des DRO sont toujours soigneusement blindées.

Les blocs gris sans marquage présents dans les modèles les plus sophistiqués sont des absorbeurs RF ; ils empêchent l'auto-oscillation et/ou améliorent le blindage entre les sections.

Certains modèles ont un circuit intégré près du premier étage micro-ondes - probablement un régulateur de tension de polarisation pour les transistors FET.

Certains modèles ont un quartz sur la face cachée du circuit imprimé. Les quartz CMS sont plus faciles à remplacer.

Les circuits intégrés suivants semblent dominer le marché :

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Injecteur CC 950..2300 MHz

Injecteur CC 950..2300 MHz

Injecteur CC 950..2300 MHz

Injecteur CC 5..2400 MHz

Injecteur CC 5..2400 MHz

Injecteur CC 5..2400 MHz

L'alimentation arrivant par le connecteur coaxial est acheminée par un filtre passe-bas (piste en zig-zag et condensateur)jusqu'à un régulateur de tension. Tous les modèles courant utilisent des régulateurs linéaires, le plus souvent 78x06. Un seul modèle fonctionne à 3,3 V.

Le courant admissible donne une indication sur la consommation du LNB et/ou sur la marge de sécurité adoptée par les concepteurs :

Les régulateurs linéaires sont moins bruyants que les convertisseurs à découpage, mais gaspillent de l'énergie. Un LNB de 6 V 200 mA gaspille 1,4 W à 13 V et 2,4 W à 18 V. La chute de tension ne justifie cette marge que pour des câbles très long et bas de gamme (conducteur central en acier). En conditions contrôlées, une alimentation de 9 V est souvent suffisante. Cependant, la chaleur dissipée protège peut-être contre l'humidité.

Les modèles Twin/Quad/Quattro ont soit plusieurs régulateurs avec des diodes en aval, soit un seul régulateur avec des diodes en amont. Cette dernière option revient moins cher mais est peut-être davantage sujette à la diaphonie.

Le BE01 se distingue par son convertisseur à découpage suivi par un régulateur linéaire pour l'oscillateur.

La tension en provenance du connecteur coaxial est prélevée en amont des régulateurs pour pour sélectionner la sous-bande. Les circuits intégrés récents assurent la détection 13/18 V et 0/22 kHz. Les autres utilisent des diviseurs de tension et des filtres RC.

L'examen d'un grand nombre de LNB a révélé une pratique commerciale discutable : Les grandes marques ont besoin de développer leur réputation sur de longues durées, typiquement plusieurs années, mais leurs fournisseurs OEM renouvellent leurs lignes de produits beaucoup plus rapidement, généralement une fois par an. Ainsi, on trouve plusieurs générations de circuits électroniques commercialisées avec le même boîtier, le même emballage, le même nom (UGV/UVC) et le même code-barre (EAN). Les changements peuvent être radicaux, par exemple passer d'un circuit DRO à un PLL. Ceci est tolérable pour le grand public, mais gênant pour les applications qui nécessitent un approvisionnement durable pour un modèle spécifique.

Quelques circuits imprimés sont manifestement dérivés d'un même design de référence, ce qui est une bonne chose compte-tenu de l'expertise nécessaire pour mettre au point un circuit microstrip. On observe malgré tout une grande variété sur le marché, ce qui est surprenant pour des produits aux spécifications aussi standardisées.

De façon générale, les prix de vente semblent refléter la complexité des produits. On peut s'étonner qu'un LNB d'entrée de gamme coûte seulement quelques euros, voire 1 dollar en grande quantité. Le coût du LNB est presque négligeable dans une installation de TV satellite ; pour la plupart des consommateurs, il vaut certainement mieux investir dans un LNB de qualité que monter sur le toit tous les deux ou trois ans pour remplacer des modèles jetables.

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LNB OSLO

LNB OSLO

LNB OSLO

Un modèle à bas coût, plus simple que sa variante "Twin" OTLSO.

Il se distingue par son circuit imprimé incliné de 45°. Les deux antennes sont donc coudées à 45°, alors que la plupart des LNB ont une antenne droite et l'autre coudée à 90°. L'objectif est peut-être d'obtenir des performances plus équilibrées entre les deux polarisations, ou de réduire la longueur des ouvertures dans le guide d'ondes nécessaires pour l'assemblage.

Modèle apparenté .  Il existe apparemment une version antérieure marquée "1301", identique au Avenger PLL321S. Elle utilise un RDA3560M et un quartz de 27 MHz. Liens utiles:

Modèle apparenté .  Il existe également une version "1404".

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LNB MCTV-668

LNB MCTV-668

LNB MCTV-668

Un modèle étonnant avec un circuit PLL/mélangeur non identifié, alimenté en 3,3 V. Le quartz est installé sur l'autre face.

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LNB LSP-02G

LNB LSP-02G

LNB LSP-02G

Un modèle simple, compact et peu coûteux.

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LNB Robust

LNB Robust

LNB Robust

Ce modèle se distingue par un circuit non rectangulaire. Le quartz est installé sur l'autre face.

Le circuit PLL/mélangeur est le NXP TFF1015HN, bien documenté.

Modèle apparenté .  Apparemment vendu sous le nom Amiko L-107 au États-Unis.

Modèle apparenté .  Le modèle Goobay 67321 a un circuit imprimé rectangulaire au dessin quasi identique avec un quartz CMS.

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LNB Diesl

LNB Diesl

LNB Diesl

Un modèle simple, compact et peu coûteux, mais avec des motifs microstrip intéressants.

Le guide d'ondes est à section carrée.

Modèle apparenté .  Semblable au LNB Sharp BS1K1EL100A, mais avec un circuit PLL/mélangeur différent.

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Ce modèle simple se distingue par l'absence de ciment d'étanchéité sur le couvercle métallique. C'est l'enveloppe en plastique qui protège contre l'humidité. Par ailleurs, le connecteur de type F est attaché au couvercle plutôt qu'au chassis.

Modèle apparenté .  Apparemment vendu également sous le nom "LNB G110".

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Un modèle à très bas coût. L'exemplaire que j'ai examiné avait une vis manquante, cachée par le ciment d'étanchéïté. Pas de marquage CE.

Modèle apparenté .  Il existe un autre modèle dénommé "SR-320" :. Section 6.8, « Star Com SR-320 v2 ».

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Un modèle à très bas coût. Le quartz est installé sur l'autre face. L'exemplaire que j'ai examiné était mal étanchéïfié. Pas de marquage CE.

Modèle apparenté .  Il existe un autre modèle dénommé "SR-320" :. Section 6.7, « SuperHDsat SR-320 v1 ».

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Un modèle à très bas coût, mais utilisant les mêmes composants que les autres. Livré en marque blanche, sans étiquette ni marquage CE.

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Un modèle historique fabriqué en Allemagne, probablement à la fin des années 1990 ou au début des années 2000. L'enveloppe plastique est étanche et soudée autour du connecteur F. Le circuit très fin est riveté entre le chassis et un blindage métallique. Les antennes sont apparemment plaquées or et maintenues en place par des rondelles en PTFE. Le composant principal est un ZNBG3113.

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LNB HD-BP2

LNB HD-BP2

LNB HD-BP2

Un modèle sophistiqué avec un dessin symmétrique facile à suivre. Un quartz unique suffit apparemment pour les deux PLL/mélangeurs. Il y a de l'espace libre dans le boitier près des connecteurs F plaqués or.

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LNB Multifeed

LNB Multifeed

LNB Multifeed

Un modèle "bullet" avec une tête étroite et une encolure de 23 mm de diamètre suivie par une section de 40 mm. Les deux circuits imprimés sont sophistiqués, mais à base de DRO. Quatre mélangeurs à transistors alimentent un commutateur AMICCOM A7533.

La lentille diélectrique se clipse sur une joue fine de diamètre intérieur 19,2 mm et diamètre extérieur 27,2 mm.

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LNB OTLSO (random 25/27 MHz)

LNB OTLSO (random 25/27 MHz)

LNB OTLSO (random 25/27 MHz)

Ce modèle est populaire dans la communauté des radioamateurs. Le second PLL/mélangeur est dans une cavité dédiée.

Liens utiles:

Modèle apparenté .  Apparemment vendu sous le nom Amiko L-203 aux États-Unis.

Modèle apparenté .  Ce modèle est toujours commercialisé (octobre 2018), mais une variante complètement revue est apparue sous le même non et avec le même code-barre. Section 6.14, « Octagon OTLSO 1609 ». Les numéros "1306" et "1609" près du marquage CE sur l'étiquette permettent de les distinguer.

Modèle apparenté .  Il existerait également une version antérieure marquée "1301", quasiment identique, avec peut-être un RDA3560M à la place du RDA3565ES.

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LNB OTLSO (random 25/27 MHz)

LNB OTLSO (random 25/27 MHz)

LNB OTLSO (random 25/27 MHz)

Il s'agit d'un redesign du modèle OTLSO, identifiable par le numéro "1609" près du marquage CE sur l'étiquette. Seulement deux étages d'amplification par transistors ; circuit intégré double PLL/mélangeur ; quarts 25 MHz au lieu de 27 MHz. Le dessin du circuit est simple et élégant grâce au circuit intégré spécialisé de Rafael Micro, même s'il a manifestement été adapté pour entrer dans le même boîtier métallique que la version précédente.

Modèle apparenté .  Section 6.13, « Octagon OTLSO 1306 (Amiko L-203) »

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LNB UHD 202 S

LNB UHD 202 S

LNB UHD 202 S

Un modèle Twin PLL récent avec un circuit simple et élégant.

Modèle apparenté .  Semblable au UHD 414 201705 (Section 6.19, « HB-Digital UHD 414 201705 (Gecen GKF-2134-N ?) ») mais avec un circuit Rafael Micro RT320.

Modèle apparenté .  Le modèle Octagon OQSLG (Quad) est quasiment identique, avec un circuit Rafael Micro RT340 IC et des transistors différents.

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LNB P-40

LNB P-40

LNB P-40

Un modèle sophistiqué avec des joints RF et deux couches de blindage, mais avec des DRO plutôt que des PLL. Quatre mélangeurs à transistors sont suivis par un les sorties Quattro sur un circuit imprimé dédié.

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LNB EXL-Q

LNB EXL-Q

LNB EXL-Q

Un modèle "bullet" sophistiqué avec deux couches de blindage, mais avec des DRO plutôt que des PLL. L'encolure de 23 mm de diamètre est suivie par une section de 40 mm de diamètre. On note l'utilisation d'une sorte d'encre pour ajuster un des motifs microstrip.

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LNB UHD 414 (random DRO/PLL)

LNB UHD 414 (random DRO/PLL)

LNB UHD 414 (random DRO/PLL)

Un modèle Quattro compact et peu coûteux.

L'électronique est répartie sur quatre cartes, probablement pour minimiser la surface de substrat coûteux pour les sections micro-ondes.

Modèle apparenté .  Il existe une version plus récente vendue sous le même nom et avec le même code-barre, mais avec un circuit PLL : Section 6.19, « HB-Digital UHD 414 201705 (Gecen GKF-2134-N ?) ». Les quatre connecteurs de type F sont pivotés de 180° ; il n'y a pas d'autre différence externe à part les numéros de série.

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LNB UHD 414 (random DRO/PLL)

LNB UHD 414 (random DRO/PLL)

LNB UHD 414 (random DRO/PLL)

Un modèle Quattro PLL récent avec un circuit simple et élégant grâce au circuit intégré spécialisé de NXP. Le quartz est installé sur l'autre face.

Une encoche dans la paroi du haut permet de soulever le couvercle facilement.

La sortie Low/H est plus bruitée que les trois autres. C'est peut-être lié au fait que la polarisation verticale utilise un transistor différent.

Modèle apparenté .  Il existe une version antérieure vendue sous le même nom et avec le même code-barre, mais avec un circuit à DRO : (Section 6.18, « HB-Digital UHD 414 201612 (Gecen GKF-2104Q ?) »).

Modèle apparenté .  Il existe une version plus récente vendue sous le même nom et avec le même code-barre, mais avec un circuit intégré Rafael Micro : Section 6.20, « HB-Digital UHD 414 201808 (Gecen GKF-2134-Q ?) ». Les deux connecteurs les plus à l'arrière sont permutés et une inscription "UHD 4K" en relief a été ajoutée sur le dessus du boitier.

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LNB UHD 414 (random DRO/PLL)

LNB UHD 414 (random DRO/PLL)

LNB UHD 414 (random DRO/PLL)

Un modèle Quattro PLL récent avec un circuit simple et élégant grâce au circuit intégré spécialisé Rafael Micro. Le quartz est installé sur l'autre face.

Une encoche dans la paroi du haut permet de soulever le couvercle facilement.

Modèle apparenté .  Il existe une variante antérieure quasi identique vendue sous le même nom et avec le même code-barre, mais avec un circuit intégré NXP : (Section 6.19, « HB-Digital UHD 414 201705 (Gecen GKF-2134-N ?) »).

Modèle apparenté .  Il existe une version plus récente qui reprend le circuit intégré NXP: Section 6.21, « HB-Digital UHD 414 201909 (Gecen GKF-2134-N ?) ».

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LNB UHD 414 (random DRO/PLL)

LNB UHD 414 (random DRO/PLL)

LNB UHD 414 (random DRO/PLL)

Un modèle Quattro PLL récent avec un circuit simple et élégant grâce au circuit intégré spécialisé de NXP.

Une encoche dans la paroi du haut permet de soulever le couvercle facilement.

Modèle apparenté .  Il existe des versions antérieures avec un quartz monté sur la face arrière, certaines basées sur le même circuit intégré NXP (Section 6.19, « HB-Digital UHD 414 201705 (Gecen GKF-2134-N ?) »), d'autres sur un circuit intégré Rafael Micro (Section 6.20, « HB-Digital UHD 414 201808 (Gecen GKF-2134-Q ?) »).

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Un modèle récent plus cher que les autres, de la même taille qu'un LNB Single mais avec quatre sorties. Circuit imprimé élégant organisé autour du RT348M de Rafael Micro.

Il se distingue par son quartz CMS miniature.

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LNB LRP-04H

LNB LRP-04H

LNB LRP-04H

Un LNB étonnant avec un blindage épais sur la section micro-ondes en plus d'un couvercle fin clipsé sur l'ensemble. Ce sont généralement plutôt les modèles à DRO qui sont blindés de cette façon.

Démontage difficile.

Circuit imprimé élégant et PLL/mélangeur récent de NXP, mais le blindage rend l'accès au quartz difficile.

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LNB PremiumX

LNB PremiumX

LNB PremiumX

Un modèle Quattro cher, avec un blindage de qualité, mais à base de DRO. Démontage très difficile.

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Un modèle Quattro récent avec un blindage lourd et un guide d'onde carré. Quartz CMS et mélangeur RT348M de Rafael Micro.

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Le premier LNB à prix raisonnable avec un TCXO plutôt qu'un simple oscillateur à quartz. Le TCXO est ajustable (avec un programmateur dédié) et l'horloge 25 MHz sort sur le second connecteur F.

Analyse détaillée : [OTHERLNB]