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"PERFECTIONNEMENTS AUX APPAREILS GONIOMHTRIQUES"
La présente invention a pour objet des appareils goniomé- triques et plus particulièrement ceux de ces appareils pour l'emploi sur ondes très courtes, par exemple des ondes de l'ordre de 100 mètres ou moins.
Une des difficultés rencontrée en radiogoniométrie sur ondes courtes est due au fait que la polarisation de l'onde incidente varie et qu'elle peut, indistinctement, être polari sée verticalement ou horizontalement. Cet effet, qui est par- fois dénommé "effet de nuit" produit une variation dans le
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relèvement apparent qui rend extrêmement difficile et même impossible, dans quelques cas, l'observation exacte de la direction;par conséquent, il est nécessaire d'utiliser des aériens ayant des parties horizontales blindées. Une autre difficulté qui se présente se rapporte au fonctionnement des moyens pour obtenir le lever du doute. Le lever du doute est obtenu, comme il est bien connu, au moyen d'une antenne em- ployée conjointement avec le système aérien directionnel.
Or, pour obtenir, en pratique, un fort signal et pour éliminer les effets "verticaux" du système aérien directionnel, il est recommandable d'espacer les aériens du dit système, aussi loin que le permet l'exactitude, et un espacement atteignant un tiers de la longueur d'onde de travail peut être utilisé.
Les aériens du système directionnel sont connectés, norma- lement, par des câbles aux extrémités d'une bobine de champ de goniomètre. Dans une telle disposition, quand l'espacement des aériens devient comparable à la longueur d'onde de travail, la phase et l'amplitude du courant dans les bobines de champ du goniomètre par rapport à la F.E.M. d'induction, devient une fonction très compliquée de la longueur d'onde et si le gonio- mètre, dans son ensemble, est destiné à être employé sur une gamme de courtes longueurs d'onde, par exemple, de 10 à 100 mètres, une ou plusieurs inversions de phase peuvent se pro- duire en des points dans cette gamme.
On se rendra compte immédiatement que lorsqu'une antenne verticale est employée conjointement avec un système aérien di rectionnel de cette espèce, de façon à donner un diagramme cardioïde, on éprouve une très grande difficulté pour obtenir l'équilibre nécessaire entre les signaux directionnels et omnidirectionnels, parce que le rapport de phase du courant dans l'antenne verticale et dans le système éarien directionnel
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variera très rapidement dans le voisinage de longueurs d'onde particulières sur toute la gamme. En fait, sur ces longueurs d'onde, ou près de ces dernières, il est souvent impossible d'obtenir l'équilibre, c'est-à-dire qu'il est difficile, sinon impossible,d'obtenir la mise en phase correcte du courant dans l'antenne verticale.
Le principal objet de la présente invention consiste en un radiogoniomètre à ondes courtes pouvant être employé sur une gamme raisonnablement étendue de courtes longueurs d'onde ; par exemple : de 10 à 100 mètres, et dans lequel ces difficultés et ces désavantages seront évités.
Conformément à la présente invention, un conducteur hori- zontal dans un système récepteur à ondes courtes et tous les appareils qui y sont connectés sont soustraits aussi complète- ment que possible, par des écrans, de l'influence du rayonne- ment électromagnétique et l'antenne qui est combinée avec les aériens du système directionnel pour obtenir le lever du doute est rendue aussi semblable que possible aux aériens du dit système directionnel.
L'invention est représentée aux dessins schématiques annexés. La Fig. 1 représente un mode de réalisation de l'in vention dans lequel un système récepteur directionnel pour l'emploi en ondes courtes comprend deux antennes verticales connectées, chacune en leur base, à un conducteur horizontal semblable, les deux conducteurs horizontaux étant connectés ensemble par la bobine de champ d'un goniomètre, dont le point milieu peut être mis à la terre.
Les conducteurs horizontaux de la bobine de champ sont complètement protégés par une boîte de blindage S F C qui entoure la bobine de champ du goniomètre, et par les conduits métalliques SC1 SC en cuivre, par exemple, entourant les dits conducteurs horizontaux, le conduit et la
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boîte de blindage de la bobine de champ étant soudés ensemble de façon à former contact métallique parfait et continu, et l'entièreté du blindage étant mis à la terre, de préférence en plusieurs points.
Une antenne A3, exactement semblable à chacune des anten- nes A1 A2 du système directionnel, est employée et est connec- téc à la terre par un conducteur horizontal et, ensuite, :par l'intermédiaire d'une bobine dont l'impédance est égale à la moitié de l'impédance de la bobine de champ F C du goniomètre.
Le conducteur horizontal C3 et les autres appareils asso- ciés à l'antenne, sontprotégés aussi complètement que possible par une boîte de blindage et un conduit, le dit blindage (non représenté) et le conduit SC3 étant mis à la terre. La longueur du conducteur horizontal et de son écran est électriquement équivalente à celle des conducteurs horizontaux C1, C2 des aériens directionnels.
On constate qu'avec cette disposition, l'impédance effec- tive de l'antenne est exactement la même que celle du système directionnel. Les courants provenant des systèmes d'aériens directionnels et de l'antenne sont combinés de la façon sui- vante :
La bobine exploratrice G S C qui est couplée à la bobine de champ F C du goniomètre , est accordée par un condensateur variable S C T et le circuit ainsi constitué est shunté par une bobine de couplage S C C qui est couplée d'une façon varia- ble à une autre bobine S C C' connectée en série avec encore une autre bobine I C , les deux bobines mentionnées en dernier lieu étant connectées entre grille et cathode de la première valve V1 d'un amplificateur A. Un condensateur variable d'ac" cord T C est connecté entre les grills et cathode susdites.
La
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bobine I C est couplée d'une façon variable à 1'inductance EC.
On constatera que si le circuit est convenablement réglé, les courants provenant du système aérien directionnel et de l'an- tenne peuvent être combinés de manière satisfaisante pour donner le résultat désiré. Le réglage final de la phase peut être effectué en réglant le condensateur variable en dériva- tion sur la bobine exploratrice, et le réglage de l'amplitude peut être fait en réglant soit l'un des couplages, soit les deux couplages entre les bobines EC et IC et entre les bobines SCC et SCC'. Avec le dispositif décrit, on a trouvé qu'il est possible d'obtenir un diagramme cardioide non équivoque sur toute la gamme d'un radiogoniomètre à ondes courtes.
La Fig. 2 représente une légère modification de la dis- position indiquée à la Fig. 1. Le système de couplage représen- té à la Fig. 2 est plutôt plus simple que celui indiqué à la Fig. 1, la bobine SCC étant couplée à la bobine IC qui est également couplée directement à la bobine EC. Une autre modifi- cation faisant partie de la disposition de la Fig. 2 consiste dans la méthode employée pour accorder la bobine exploratrice G S C, cette bobine étant accordée par trois condensateurs accouplés, un condensateur shunt S C T et deux autres conden- sateurs S C T1 et S C T2. Les condensateurs àditionnels SCT1 et SCt2 ne sont pas nécessaires et un condensateur shunt unique SCT peut être employé dans la disposition de la Fig. 2, comme dans celle de la Fig. 1.
Le blindage'des conducteurs C1' C2, C peut être réalisé de toute manière appropriée; les dits conducteurs et leurs blindages peuvent notamment être constitués par des câbles blindés, par exemple, des câbles isolés au papier et recouverts de plomb. La disposition représentée à la Fig. 1 est préfé- rable, en pratique, à celle de la Fig. 2, mais cette dernière est plus commode à considérer au point de vue théorique.
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L'explication mathématique suivante relative à la dispo- sition représentée à la Fig. 2 aidera à com-prendre le fonctionnoment de l'invention.
Soit E1 l'intensité de champ à l'antenne Al
EMI6.1
f! E2 fi Il fi A2 Soit E " " " en un point également distant des antennes A1et A2, c'est-à-dire de l'antenne centrale A3 Soit h la hauteur des antennes A1, A2, A3 (toutes de hauteur égale) Soit Z1la moitié de l'impédance du circuit A1 C1- bobine FC
C2 A2 (Z1 est également égal à l'impédance du circuit
A3 C3- bobine EC-Terre) Soit il le courant dans la bobine FC
EMI6.2
i0 ti tt fi Suc
EMI6.3
tt i fi fi tt EC " M l'inductance mutuelle entre les bobines FC et GSC " Z2 l'impédance du circuit comprenant la bobine explora- trice.
" X la distance séparant les antennes A1 A2 Alors :
EMI6.4
il (El - !112 )h hEX sin ( 'I x .. t)
2Z1 2Z1 x .. il hEX/2Z 2Ò/# cos (2Ò x - -et) 2Z1 # # Le courant i3 Eh sin (2Ò x - pt) Z1 # il et i3 sont donc déphasés de 90 , mais le courant
EMI6.5
i? iJ.. -hXE 211"2 sin (2 Tt' ;x:... pt) 2 3t Z2ZZ1A' est en phase avec i3 si Z2 est une résistance pure, c'est-à-dire si le circuit de la bobine exploratrice est accordé sur l'onde incidente.
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Les bobines SCC et EC peuvent donc être couplées à la bobine 10 et un véritable cardioide sera obtenu.
Pour le raisonnement ci-dessus, on a suppose que le cir- cuit du'la bobine exploratrice ne comprend pas le condensateur en shunt SCT, le circuit étant supposé, pour les besoins de la théorie, consister d'une charge en série comprenant la bobine GSC, le condensateur SCT2, la bobine SCC et le condensateur SCT1, tous en série.
Un raisonnement analogue s'applique toutefois au cas dans lequel le condensateur en shunt est employé pour accorder la bobine GSC, puisque à la résonance le courant dans les bobines SCC et GSC sont en phase (ces bobines'étant supposées être en série et shuntées toutes deux par un condensateur) REVENDICATIONS.
1 ) Une installation de réception directionnelle à ondes courtes comprenant plusieurs aériens séparés pour la réception directionnelle, les dits aériens étant connectés par des conduc= teurs horizontaux, une antenne pour l'emploi en combinaison avec les aériens séparés pour le lever du doute,la dite an- tenne étant associée par un système conducteur horizontal à l'appareil de réception proprement dit, les conducteurs hori- zontaux et l'appareil associé étant mis complètement à l'abri du rayonnement électromagnétique et les aériens espacés et l'antenne étant aussi semblables que possible, substantielle- ment comme décrit.