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BREVET DE PEill'ECTIO:t:1\1EI\1EliIT "PERFECTIONNEMENTS AUX DISPOSITIFS RECEPTEURS POUR SYSTEMES ELECTRIQUES DE TRANSMISSION DE SIGNAUX PAR ONDES PORTEUSES" .
Cette invention se rapporte à des systèmes pour la trans- mission d'ondes électriques de signalisation, et plus particulière- ment des systèmes de transmission radiophonique par ondes cour- tes. Son but est d'obtenir un contrôle automatique duvolumede transmission, et plus spécialement une réduction des effets per- turbateurs dits "effets de fading" observés dans la téléphonie par ondes courtes. Dans un récepteur à détections successives, confor- me à la, prés.ente invention, une chute de voltage dans le courant continu passant à travers une résistance dans le circuit plaque du dernier détecteur, amène une variation dans le potentiel de grille du premier détecteur de manière à réduire les fluctuations dans le circuit de départ du dernier détecteur.
Sur le dessin ci-joint, la, figure 1 montre un récepteur à double détection tandis que la fig. 2 montre un récepteur à triple détection, conforme à l'invention.
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Suivant la fig. 1, un circuit accordé 1 comprend un con- densateur variable 2 et une antenne à cadre représentée par une in- ductance 3. Les ondes radiophoniques de signalisation, telles que par exemple des ondes porteuses modulées par des ondes vocales, sort reçues par ce circuit et sont fournies par la moitié de celui-ci représentée par la moitié supérieure de la bobine 3, au circuit d'ar rivée d'un détecteur à haute fréquence 4 indiqué sur la figure par un tube à. décharge élec tronique. L'extrémité du circuit représenté par la partie inférieure de la bobine 3 est connectée au filament du détecteur, mis à la terre à travers un condensateur 5 qui repré- sente une capacité égale à la capacité effective du circuit d'ar- rivée du détecteur.
Le point milieu du cadre d'antenne ou de l'in- ductance 3 est relié au filament du tube 4 à travers un condensa- teur 10 de réactance négligeable pour les fréquences de l'ordre de la fréquence de résonance du circuit accordé 1. Le cadre est de préférence rotatif de manière à pouvoir obtenir une sélectivité di- rectionnelle, et cette sélectivité est accrue par la connexion du centre de l'inductance de ce cadre à la terre, ainsi que par l'em- ploi du condensateur 5, afin d'éviter un défaut d'équilibre des ca- pacités connectées au cadre par rapport à la terre. Le circuit d' arrivée à courant alternatif du détecteur comprend une bobine 6 cou plée à un oscillateur de battement 7 qui est de préférence du genre des tubes à décharge électronique.
Cette bobine 6 est en série aven la batterie fournissant le potentiel de grille et le condensateur 10. La connexion pour courant continu entre le filament et la gril- le du détecteur 4 se prolonge de la terre, à travers la résistance 11, le conducteur 12, la batterie de grille, la bobine 6, la moitié supérieure de le. bobine 3, et la grille du tube. la fonction de la résistance 11 est envisagée par la suite.
Le circuit de départ du détecteur 4 est connecté au cir- cuit d'arrivée d'un détecteur à basses fréquences 15 à travers un amplificateur à fréquences intermédiaires 16. Le circuit de départ du détecteur 15 renferme un récepteur téléphonique 18, ou autre
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dispositif indicateur de signaux, lequel est en série avec larésis- tance 11 et une batterie 17 qui fournit du courant d'alimentation au tube 15.
Par suite de l'action du détecteur 4 et de l'oscillateur de battement 7, la, fréquence des ondes reçues pa.r le cadre 3, qui peut être par exemple de l'ordre de 107 cycles par seconde, est ra- menée à une fréquence plus basse, cornue par exemple une fréquence de l'ordre de 300.000 cycles. Ces ondes de plus basses fréquences, après amplification sélective dans un amplificateur 16 à fréquences intermédiaires, sont fournies au détecteur 15 qui fonctionne pour reproduire les ondes vocales ou autres signaux des ondes modulées reçues par le cadre 3, et rendre ces ondes auditives dans l'appa- reil téléphonique 18. La rangée de fréquences reçues par l'ampli- ficateur à fréquences intermédiaires peut s'étendre par exemple de 295.000 à 305.000 cycles par seconde.
Le condensateur équilibreur 5 empêche l'onde reçue de dé- velopper à travers la bobine 6 un voltage qui pourrait être induit dans le circuit de l'oscillateur 7. Si un tel voltage était ainsi induit dans cet oscillateur, il y aurait danger à ce que celui-ci fonctionne comme détecteur à oscillations automatiques développant une fréquence différent qui serait transmise à travers la capacité grille-plaque du tube 4 et à travers l'amplificateur à fréquences intermédiaires 16.
De préférence le système est d'abord ajusté de manière que quand aucun signal n'est reçu, le courant continu alimentant la grille du détecteur 4 est tel que le oint de fonctionnement sur la caractéristique de courant plaque voltage-grille est le poirt où la courbure est la plus grande. De plus l'ajustement doit être aussi tel que le maximum de tension de l'oscillateur de battement est au moins égal au voltage additionnel nécessaire pour amener la rupture du courant plaque.
Dans cas conditions, quand des sig- naux sont reçus, un voltage négatif additionnel est appliqué à la grille du détecteur par suite de la chute de voltage travers la
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résistance 11 résultant dans les deux effets simultanés, dont l'un est un recul vers un point de la caractéristique du détecteur 4 pour lequel la courbure est moindre, et l'autre est une réduction effec- tive du courant d'arrivée de l'oscillateur de battement par suite d'une partie accrue de l'onde qui est inférieure à. la rupture du courant plaque.
Quand les ondes de signalisation reçues au cadre dimi- nuent d' intensité, par suite par exemple du fading, le courant con- tinu plaque du détecteur 15 diminue, et par suite le voltage est réduit à travers la résistance 11, amenant une réduction du volta- ge négatif de grille du détecteur 4, et par suite un recul vers un point de la caractéristique du détecteur 4 pour lequel la courbure de cette courbe caractéristique est plus grande. Il en résulte aus si un accroissement dans le courant effectif d'arrivée de l'oscil- lateur de battement. Cela tend à accroître l'énergie de départ du détecteur à haute fréquence, et par suite contrecarre la diminu- tion d'intensité des ondes de signalisation reçues par le cadre 3.
Quand l'intensité des ondes de signalisation reçues par le cadre s'accroît, l'action inverse a lieu, tendant à provoquer use diminution Gans l'énergie fournie au récepteur. On voit donc que le système décrit compense l'action de fading sur l'onde porteuse en réajustant automatiquement le gain au récepiteur. La réalisation de cette compensation permet une réception satisfaisante des ondes vocales, même dans le cas où un fort fading rendrait autrement cet- te réception défectueuse.
Dans le cas limite théorique, où un changement dans le courant plaque du deuxième détecteur est exactement suffisant pour produire dans la résistance 11 la chute de voltage nécessaire pour rompre le courant plaque du premier détecteur, le voltage d'arri- vée du deuxième détecteur, qui représente le changement dans le cou rant plaque de ce second détecteur, est le voltage d'arrivée le plus grand auquel un signal de n'importe quelle amplitude peut sou- mettre ce deuxième détecteur, à cause qu'un voltage d'arrivée plus
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grand coupe le courant plaque du premier détecteur et par suite an- nule complètement le s ignal.
Le système permet sur une très grande rangée, le contrôle du volume par tube sur lequel la, variation de potentiel de grille s'effectue. Avec un système tel que celui montré fig.l, dans le- quel la résistance 11 est de 20.000 ohms et la capacité 10 de 1 mi- crofarads, des essais ont démontrés qu'un accroissement dans le vol tage du circuit d'arrivée de un million double seulement le voltage d'arrivée au détecteur à basse fréquence.
Q,uand le courant plaque du détecteur à haute fréquence ap- proche de la rupture par suite de le me noeuvre des moyens évitant le fading, le signa.! ne peut arriver à une amplitude appréciable même par suite du passage à travers les capacités entre électrodes des tubes, puisque le détecteur 4 est alors dans une condition très mauvaise pour convertir les fréquences reçues aux fréquences re- quises par l'amplificateur à fréquence intermédiaire 16.
Puisque le tube sur lequel le changement de voltage de grille est effectué est un tube détecteur, ce changement ne produit aucun effet de chant ou de recul des fréquences caractéristiques de résonance. De plus, quand le contrôle est effectué en faisant va- rier le potentiel de grille des amplificateurs, le fading provoque des bruits de tubes variables, même si le signal peut être constant Au contraire dans le système' de la fig.l, les bruits de tube exis- tant sont constants aussi bien que le signal, ce qui entraîne moins de perturbation.
Au point de vue de la vitesse de l'opération de contrôle, quand la résistance 11 est de 20. 000 ohms et que la capacité 10 est de 1 microfarad, la constante de temps RC du contrôle est 20. 000 x 10-6 = 0.02 = 1/50 seconde. Cela est suffisamment rapide pour tous les cas pratiques des phénomènes ordinaires de fading. La capacité 10 doit être suffisamment grande pour offrir un chemin de basse im- pédance à la terre pour 'les hautes fréquences, et particulièrement pour éviter une alimentation en retour aux fréquences intermédiaires
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et le phénomène de chant.
Afin d'obtenir une granle marge du contrôle du volume, un récepteur doit avoir une amplification en excès suffisamment large.
Par exemple, si l'amplitude d'un signal peut varier sous l'effet du fading soit de sn maximum à un quinzième de son maximum, le récep- teur doit permettre une amplification de plus que 50 fois en excès.
Le gain en volage aux fréquences intermédiaires, dans le système décrit, peut être par exemple de 120. 000 fois à 300 Kilocycles, ou peut être l'amplification la plus grande pour laquelle les bruits de tube peuvent être tolérés. Dans le système décrit ci-dessus, la grande séparation de fréquences entre le courant alternatif de dé- part du tube 15 et le courant, alternatif d'arrivée du tube 4 tend à éviter le phénomène de chant dû à -l'alimentation en retour de la résistance 11 au circuit d'arrivée du tube 4.
Une autre préservation contre le phénomène de chant dans un système de contrôle du fading de ce type général, peut être ob- tenue en utilisent plus que deux étages de détection, et en efféc- tuant le contrôle du fading en variant le potentiel de grille dupre mier détecteur en réponse au changement: de volume dans le circuit de départ du dernier détecteur. La. fréquence des ondes reçues ap- pliquées au dernier détecter est alors largement différents de la fréquence des ondes de départ du premier détecteur, et le danger du phénomèneûe chant est réduit à un plus grand degré que dans ce sys- tème à double détection.
La figure 2 représente, parunexemple, un système à triple détection quand -Le commutateur 20 est fermé et que le commutateur 21 est ouvert. Le système est alors le même que celui de la fig.l ex- cepté qu'entre le premier amplificateur à fréquence intermédiaire 16 et le détecteur à basse fréquence 15 on a inséré un détecteur 22 avec son oscillateur de battement 23, ainsi qu'un second amplifica- teur 24 de fréquence intermédiaire sélective.
Puisque le danger du phénomène de criant aux fréquences intermédiaires est cons id érable- ment réduit, comparativement avec un système à double détection, la capacité du condensateur 10 peut être fortement réduite, avec comme
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conséquence une réduction dans la constante de temps du système et avec comme résultat une amélioration dans la vitesse d'opération du contrôle du fad ing.
Si on désire réduire la rangée de variation que les sig- na.ux produisent dans le circuit d'arrivée au troisième détecteur, les voltage des gr illes du premier et du deuxième détecteur peuvent être variés simultanément en réponse aux cnangements de volume dans le circuit de départ du troisième détecteur. Ce contrôle peut être réalisé en ouvrant le commutateur 20 et en fermant le commutateur 21.
Le terme "basse fréquence', tel qu'il est utilisé ici, cou
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prend la fréquence limite zéro, c'èst-à-dire les courants continus.
REVENDICATIONS.
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1 - Récepteur radiophonique à détections successives com@ prenant des tubes à vide à trois électrodes, caractérisé' en ce qu' un voltage, déterminé par le courant dans le circuit de départ de ce récepteur, est appliqué à la grille ou électrode de contrôle du détecteur à haute fréquence, afin de compenser les fluctuations de volume du récepteur, provoquées par les fluctuations dans l'inten- sité des ondes reçues.