Choix des caméras et de leur disposition.
Multiplexage des caméras.

Fonction :

Cette carte permet de pouvoir visualiser les trois caméras dans un ordre et pour un temps défini.

Caractéristiques :

-Electriques :
Tension d’alimentation : 0-5V fournie par la carte incrustation.
Tension de sortie : signal vidéo composite compris entre –0.3V et 0.7V.
Blindage du circuit pour éliminer les parasites.

-Mécaniques :
Dimensions : largeur : 50mm ; longueur : 50mm
Poids : - 50g

-Physiques :
Pression : Pmax : 0 HpA Pmin : 1000 HpA (P ambiante)
Température : -10° à 60°C
Taux d'humidité de 90%.

-Choix techniques :
Nombre de caméras embarquées : 2 noir et blanc, 1 couleur.

Figure 1. La caméra couleur.	Figure 2. La caméra noir et blanc.

Principe de fonctionnement :

Nous disposons de trois caméras, 2 noir et blanc ainsi qu’une couleur, pour filmer le sol, l’horizon et le ballon, la caméra couleur étant réservé pour l’horizon. Les caméras sont chacune reliées à une entrée du multiplexeur sauf la couleur qui est branchée sur deux entrées. Le multiplexeur, un MAX 4314, permet de brancher les caméras sur un seul boîtier et de ne sortir que le signal d’une seule caméra.

Pour sélection la caméra qui sera en sortie, le 4314 dispose de deux broche pour sélectionner l’entrée qui sera retransmise en sortie. Pour que les caméras soient diffusées à les unes après les autres, nous avons relié ces deux broches à un compteur 2 bits réalisé à l’aide d’un 4060.

Nous avons réglé le 4060 pour que l’image change toute les quatre secondes environ.
Le signal de sortie du 4314 est envoyé sur la carte incrustation pour que le texte prévu y soit incrusté.

Etude structurelle :

Schéma structurel de la carte de multiplexage

Photos :

Figure 3. : La carte multiplexage	Figure 4. Une caméra avant montage

Incrustation vidéo du message d'identification.

Fonction :

Cette carte permet:

-D'incruster un texte sur une image vidéo. On utilise un PIC 16F84-10 dans lequel un texte écrit est enregistré en mémoire et incrustera à l'image toutes les informations concernant le ballon :

1. Indicatif radioamateur
2. Le nom du projet. (Icare)
3. Site de lancement, département (33)

-Fournir l'alimentation de la carte Acquisition VIDEO.

Caractéristiques :

-Electriques :
Tension d'alimentation : Tension continue (de 6 à 9v.
Tension d'entrée et de sortie : Signaux analogiques vidéo.
Sortie d'alimentation (0 / 5v.
Blindage du circuit pour éliminer les parasites.
Consommation : PIC : < à 10mW typ et Régulateur : 40mW typ et 7400 : 0.12mW typ, 80mW Max

-Mécaniques :
Dimensions : largeur : 40mm ; longueur : 60mm
Poids : - 50g

-Physiques :
Pression : Pmax : 0 HpA Pmin : 1000 HpA (P ambiante)
Température : -10° à 60°C
Taux d'humidité de 90%.

Principe de fonctionnement :

On incruste directement les caractères à l'image. Le signal d'incrustation est synchronise puis superpose au signal vidéo provenant de l acquisition vidéo, cela provoque une saturation en tension de chaque pixel formant le caractère. Lorsque l'on visionne la vidéo celui-ci apparaît en blanc à l image.
Il est possible de faire apparaître deux messages fixes de 11 caractères max ou un message défilant de 55 caractères max. Le choix du type de message (fixe ou défilant) est défini en mettant ou non, trois broches du pic à l'état bas.
Dans notre cas nous avons édite deux textes fixes qui apparaissent uniquement sur les camera noir et blanc (Le nom du projet et le département sur la première camera noir&blanc et l'indicatif radioamateur sur la deuxième camera noir&blanc. Le signal de sélection des cameras de la carte acquisition vidéo {lien vers carte acquisition vidéo} est connecter aux trois broches de sélection du types de texte du pic, cela permet de sélectionner les textes a incruster en même temps que les caméras noir&blanc.

Etude structurelle :

Schéma structurel de la carte d'incrustation vidéo

Photo :

Figure 5. La carte "inscrustation vidéo"

Réalisation d'un emetteur vidéo.

Amplification du signal.
Réalisation de l'antenne.

Fonction :

Le but de cette partie est d' amplifier le signal issu de l'émission vidéo afin d'obtenir un signal à la sortie de l'amplificateur de 1 à 3 W.En effet, cette puissance est nécessaire pour pouvoir émettre le signal vidéo à plus de 300km grâce à l'antenne.

Caractéristiques :

-Electriques :
Fréquence du signal: Fo = 1.269625 GHz
Impédance d'entrée: Zin = 50 Ohms
Puissance d'entrée : Pin = 10 mW
Impédance sortie: Zout = 50 Ohms
Puissance de sortie: Pout = 1 W
Tension d'alimentation comprise entre 6V et 9V.
Taux d'ondes stationnaires : inférieur à 2.
Le signal peut être reçu à plus de 300km.

-Physiques :
Pression : Pmax : 0 HpA Pmin : 1000 HpA (P ambiante)
Température : -10° à 60°C
Taux d'humidité de 90%.

-Mécaniques :
Dimensions carte : 48,234 x 19,706 (mm)
Poids carte : ~150g.
Dimension antenne :environ 11.5 cm de diamètre.
Poids antenne : le plus léger possible.
La rotation de la nacelle n'influe pas sur la qualité de réception (antenne omnidirectionnelle).

Principe de fonctionnement :

On veut amplifier le signal UHF issu de l'émetteur vidéo afin de pouvoir l'émettre correctement grâce à une antenne trèfle.

- Amplificateur vidéo :
Pour réaliser l'amplification demandée, on utilise l'amplificateur Mitsubishi M67715 pour des fréquences allant de 1240MHz à 1300MHz car on travaille à 1269,6MHz.

- Réalisation antenne et radiateur :
On utilise une antenne trèfle car elle est omnidirectionnelle. On l'associe à un réflecteur pour avoir un meilleur gain.
Pour chaque pétale de l'antenne, on utilise du cuivre argenté de 1,5 mm de diamètre.
Ils font chacun 22,5 cm de longueur
Pour le support, on a choisit d'utiliser 2 vis nylon soutenant l'antenne à plus de 10 cm de la nacelle (plus de la longueur du ¼ d'onde : 6cm).
De plus, on utilise un morceau de carte en époxy pour relier le support de l'antenne aux tiges nylon.
Pour régler l'antenne, on a utilisé un analyseur de réseau.
Pour le radiateur, on a utilisé une plaque en aluminium de 1mm d'épaisseur et de dimensions égales à
13,9 x 9,2 (mm) afin de dissiper 12,5 °C/W.
Au final, on a testé l'amplificateur et l'antenne avec le reste de la chaîne vidéo afin de valider leur bon fonctionnement.

Figure 8. Abaque de smith de l'antenne	Figure 9. ROS de l'antenne

Photos :

Figure 10. L'antenne omnidirectionnelle	Figure 10. L'amplificateur de puissance