CRMX à 280 mW : vraiment plus de portée ?

Le Stardust de LumenRadio annonce 280 mW, quand Cerise plafonne à 100 mW. On pourrait croire à une portée presque triplée. Ce n'est pas le cas, et la raison mérite d'être comprise pour n'importe quel système de DMX sans fil : la façon dont puissance d'émission, gain d'antenne et réglementation s'articulent.

En bref : les 280 mW viennent surtout de l'antenne du Stardust, pas d'une radio beaucoup plus puissante. Ils multiplient la portée par 1,7 environ en espace libre, et ne sont légaux que là où la réglementation autorise plus de 100 mW. Dans l'UE, au Royaume-Uni et au Japon, tout émetteur CRMX, Stardust compris, doit rester à 100 mW ou moins. Cerise peut atteindre le même résultat avec une antenne plus grande, de 6 dBi : vérifiez d'abord la réglementation locale, et demandez-nous quelles antennes sont compatibles.

mW, dBm, dBi et PIRE

Le mW (milliwatt) mesure la puissance réelle que délivre une radio.
Le dBm exprime la même puissance sur une échelle logarithmique, par rapport à 1 mW : 20 dBm correspondent à 100 mW, 24,5 dBm à environ 280 mW.
Le dBi mesure le gain d'antenne : à quel point une antenne concentre la puissance dans certaines directions, par rapport à une antenne idéale qui rayonnerait de la même façon dans toutes les directions.
La PIRE (puissance isotrope rayonnée équivalente, EIRP en anglais) est ce qui sort réellement de l'antenne dans sa direction la plus forte :

PIRE = puissance de l'émetteur (dBm) + gain d'antenne (dBi) − pertes des câbles et connecteurs (dB)

Par exemple, une radio de 20 dBm avec une antenne de 3 dBi et 1 dB de pertes de câble donne 22 dBm de PIRE, soit environ 158 mW.

Puissance	dBm
3 mW	5 dBm
13 mW	11 dBm
40 mW	16 dBm
100 mW	20 dBm
158 mW	22 dBm
280 mW	24,5 dBm

Deux repères à retenir : chaque +3 dB double la puissance, et en espace libre, chaque +6 dB double la portée.

Ce qu'apportent vraiment 280 mW

Passer de 100 mW à 280 mW représente +4,5 dB. En espace libre, cela multiplie la portée par 1,7 environ, pas par 2,8. Sur un vrai plateau, les murs, les corps, les camions et le reste du trafic en 2,4 GHz comptent davantage que cette différence.

Le Stardust a une autre raison d'émettre plus fort. En mode CRMX², il regroupe deux univers dans chaque canal radio, et Michael Karlsson, alors responsable R&D chez LumenRadio, a expliqué dans le groupe d'utilisateurs public de LumenRadio que les récepteurs perdent environ 2,5 dB de sensibilité dans ce mode. Compenser 2,5 dB demande environ 78 % de puissance en plus. Vu sous cet angle, ce surplus de puissance sert autant à garder en CRMX² une portée proche de celle du CRMX Classic qu'à aller plus loin.

Comment le Stardust atteint 280 mW

Les chiffres viennent des dossiers de certification FCC des modules radio :

TimoTwo, le module CRMX de Cerise et de la plupart des équipements CRMX : environ 73 mW de puissance conduite (18,6 dBm), FCC ID XRSTIMOMWAN201.
Le module du Stardust : environ 90 mW de puissance conduite (19,5 dBm), FCC ID XRSTIMOMWAN301.

19,5 dBm plus une antenne de 5 dBi donnent 24,5 dBm de PIRE : les 280 mW annoncés. La radio elle-même n'est donc qu'environ 1 dB plus puissante qu'un TimoTwo ; l'essentiel de la différence vient de l'antenne.

Sur le papier, un TimoTwo avec une antenne de 6 dBi arriverait à peu près au même niveau, 24,6 dBm. En pratique, ne montez pas n'importe quelle antenne : changer d'antenne fait sortir un émetteur certifié du cadre de sa certification, et sur Cerise, des antennes inadaptées peuvent endommager les radios et annuler la garantie. Si vous avez besoin d'une antenne à plus fort gain ou plus petite, contactez-nous : nous vous dirons lesquelles sont compatibles.

Ce qu'émet Cerise

Chaque radio de Cerise se règle de 3 mW à 100 mW (5 à 20 dBm) avec ses antennes 2 dBi fournies, dans l'onglet Config de la WebUI : cliquez sur le bouton « TX power » de la radio et déplacez le curseur. Avec les antennes fournies, Cerise atteint 400 m et plus en vue directe, sans obstacle.

Fenêtre « Set TX power for slot A » de la WebUI Cerise, avec le curseur de puissance sur 20 dBm / 100 mW

La pleine puissance n'est pas toujours le meilleur choix. Sur un petit plateau ou en studio, un réglage plus bas laisse plus de place à tous les autres utilisateurs du 2,4 GHz, et vos projecteurs ne verront pas la différence.

Les espaces exigus sont un cas à part. Dans un bunker, une cave ou un vieux bâtiment aux murs épais, le signal rebondit sur chaque surface, et les réflexions peuvent s'annuler entre elles au niveau du récepteur. La réception peut alors être mauvaise même avec le projecteur à quelques mètres. Baisser la puissance ou déplacer légèrement l'émetteur aide souvent davantage que de l'augmenter.

Le compromis des antennes à fort gain

Le gain d'une antenne ne crée pas de puissance : il la déplace. Une antenne à fort gain envoie plus d'énergie dans certaines directions et moins dans d'autres, comme un spot comparé à un wash. Vous gagnez en portée là où elle pointe et perdez en couverture partout ailleurs : son placement devient plus critique, et des projecteurs qui se déplacent autour de l'antenne peuvent décrocher.

Déplacez le curseur pour voir comment le diagramme de rayonnement d'une antenne verticale change avec son gain. Vu de dessus, il reste un cercle complet ; vu de côté, le « donut » s'aplatit, porte plus loin le long de l'horizon et couvre moins au-dessus et en dessous.

Où plus de 100 mW est autorisé

Les règles pour la bande 2,4 GHz varient selon les régions :

Carte du monde des limites de puissance en 2,4 GHz : les États-Unis, le Canada, l'Australie, la Nouvelle-Zélande et l'Inde autorisent plus de 100 mW ; l'UE, le Royaume-Uni, la Norvège, l'Islande, la Suisse, le Japon et la Chine limitent les émetteurs à 100 mW ; les autres pays sont indiqués comme « Vérifiez la réglementation locale » — Plus de 100 mW autorisés 100 mW maximum Vérifiez la réglementation locale

UE et Royaume-Uni : 100 mW de PIRE maximum, gain d'antenne compris. Une antenne à fort gain oblige à baisser la puissance de l'émetteur.
États-Unis et Canada : la limite porte sur la puissance conduite, le gain d'antenne étant compté à part : les émetteurs peuvent donc légalement rayonner bien plus de 100 mW.
Australie et Nouvelle-Zélande : plus de 100 mW sont aussi autorisés pour ce type de radio.
Inde : jusqu'à 1 W en sortie d'émetteur et 4 W avec le gain de l'antenne, sans licence.
Japon, Chine et une grande partie de l'Asie : 100 mW ou moins.

Vérifiez toujours la réglementation en vigueur là où vous travaillez : elle évolue, certaines règles dépendent d'une utilisation en intérieur ou en extérieur, et certains pays exigent une certification spécifique.

De meilleures façons de gagner en portée

Avant de monter la puissance :

Placez les antennes en hauteur et en vue directe de vos projecteurs.
Éloignez l'émetteur du métal, des corps et des autres émetteurs.
Bloquez les canaux utilisés par d'autres systèmes avec l'analyseur de spectre de Cerise, pour que le CRMX n'ait pas à se battre pour son temps d'antenne.
Sur de longues distances, relayez le signal : un récepteur CRMX qui alimente en DMX un second émetteur, placé plus près des projecteurs.
Si une sortie porte moins loin que les autres, vérifiez son antenne et son connecteur avec notre guide de dépannage.