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Messieurs William, Arthur LOTH et Armmand Joseph CIVELLET
L'objet de la présente invention concerne un principe de radio-téléphonie et radio-' multiples, caractérise en ce @ qu'on module une unique émission à hautefréquenceavec ou sans harmoniques, dite'Primaire" par uneou plusieursémissions de moindres fréquences, dites 'secondaires" elles-mêmes modifiées chacune, par une communication télégtaphique ou téléphonique, et que l'on reçoit ces communications à l'aide d'un appareil récepteur amplificateur ou non, de télégraphie ou téléphonie sans fil, accor- dé à tout instant, à volonté,sur l'onde porteuse primaire et pouvant *être accordé successivement sur l'une ou l'autre des ondes secondaires, de façon à permettre de recevoir,
à l'aide du même poste, et de façon continue ou en apparence continue, successive- ment l'une ou l'autre des corrunications, portées par les conces secondaires, transmises du poste d'énission, simultanément ou non.
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Dans un premier système,les s c om unications qu'on veut
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obtenir simultanément se succèdent dans le temps, mais ne sont
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produites chacune qu'une seule à la fois, étant pour ainsi dire découpé es, en activité chaque fois pendant un .ù em;p très court, de
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sorte qu'elles se séparent les unes des autres par des intervalles également très courts. Ainsi l'oreille par une sorte d'inertie de ses organes perçoit une sensation continue, ce qui permet d'avoir
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autant de réceptions différentes qu'il y a, d'émissions différen- t es simultanéBi ent.
De,ns un deuxième système, les communications sont rigou- reusement simultanées et non découpées, nais elles se différen-
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cient les unes des autres par des fréquences intermédiaires,
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qui uC 1 1 1 s eîàt la 1i16:1e onde porteuse dans l'éther.
Les deux systèmes précités peuvent au besoin corioii-iÉS de manière à au.-¯-,2ertt er ainsi les possibilités de l'ensemble
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Le premier système ci-des"-us indiqué peut 'être réalisé par un dispositif mécanique no1Ji1e ou par U11 dispositif purement statique. Dans le cas du dispositif née nique, le circuit de l'an- tenne émettrice aboutit a un organe mobile, qui entre en c oriî:< 1- naison successivement avec dt,':."Li..JC:'-.'Cf: organes, ces r 11 D. e, organes appartenant respectivement dor; circuits sur chacun desquels =it un ,.ic::"0"9llOn0.
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Au poste récepteur, on emploiera un dispositif similaire distributeur, marchant en synchronisme parfait. Les organes fixes
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appartiennent cette fois va des circuits excitan--1 les appareils écouteurs et l'organe mobile est relié à un poste récepteur.
Le moyen le plus simplepour réaliser un dispositif mécanique de ce genre est évidemment 1' emploi d'un commutateur tournant avec
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wonta-as mettant en circuit au poste émetteur succesn:'V6nent les microphones intéressés, et au poste ré^.eptur, les écouteurs cor- r espondant s.
Le synchronisme sera obtenu au moyen de moteurs synchrones de
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qui peuvent entre rattaches à un n%e réseauydistributiun. On pourra aussi enployer tout dispositif convenable, comme ceux déja connus, par exemple des mouvements d'horlogerie à réglage précis, maintenus en synchronismepar l'envoicontinu ou intermittent d'une
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onde de synchronisatinn, comme cela se fait noter.m1ent pour la remise à l'heuredes horloges par T.S.F. Au lieu d' employer un commutateur tournant, on évite l'emploi de contacts en faisant in-
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t. -r¯.rvenir des effets d'induction Entre les bobinages mobiles et un bobinage fixe ou invers au eut.
La fie.I reprcnente, a titre cL' e:;enp1e, uri node de réalicatio!l d'un appareil ainsi établi.
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Sur cette figure, on voit que sur un stator 1; analogue e. la carcasse d'un alternateur, on a disposé un prc¯2i ex système de bobines a, qui sont montées en série dans un circuit comportant le microphone A. Un deuxième système de bobinages b, conditionné de . la même façon, comporte dans son circuit le microphone B. Les diverses bobines a et b alternent, et bien entendu, aves des di- mensions suffisantes du stator 1, on pdurrait avoir un plus grand nombre de circuits différents fixes, trois, quatre, etc, et un nombrecorrespondant de microphones.
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Le rotor est constitué par un bras 2 , qui porteun enroule- ment unique 3, sboutissant à des bagues nur lesquelles prement contactdes trotteurs 4 et 5 relies aux bornes d'un posteémet- teur 6 avec antenne 7. Si le bras tourne à une vitesse convena- be, chaque fois qu'il passe devant l'une des bobines fixes, l'en- roulement 3 recoit, par induction, suscessiement le flux des boroulement 3 recoit, par induction, flux des bines a ou b, de sorte que chaque miorphone intervient sur le systèmeémetteur 6-7, avec des intervalles d'induction d'autant plus courts quand lerotor tourne plus vite.
A la réception le dispositif estanalogue, l'émetteur 6 est remplace par un récepteur avec les dispositifs habituels d'ampli- fication, de détection, etc, et chacun des microphones est rempla- cépar un écouteur téléphonique. Le synchronisme, établi comme il a été indiqué plus par exemple étant absolu entre les deux rotors des postes en communication, chacun des écouteurs est ainsi accouplés automatiquement et au moment voulu dans le temps avec son microphone. Les interruptions dans la liaison se :Sont à intervalles très réduits, de sorte que l'oreille ne peut pas les percevoir.
Pour éviter que la rotation de l'organe mobile ne produise un bruit, si la vitesse correspond à une fréquence acoustique, dû su pas'sage de de noyau devant les râles, on montera, sur le même axe, un nomau analogue à coté du premier et couvenablement calé par rapport à, lui, ce deuxième noyau passant devant une autre série de pôles analogues aux premiers et ne comportant pas, cette fois, d' enroulemts de modulation. L'enroulement porté par le deuxième noyau sera connecté de manière que son courant se trouve en opposition avec le courant de l'enroulement du premier noyau aui est produit par 1' effet de rotation, de manière que ce dit courant de l'enroulement du premier noyau se trouve annulé.
Sur la fig.I, le courant microphonique est envoyé directement
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dans les enroulements du stator, nais il passera auparavant, si besoin est, dans des amplificateurs? '
Le stator peut aussi recevoir des coûtants à aute fréquence modulés qu' il enverra ensuite à l'antenne.. Dans ce cas, il est pos sible alors d'avoir un dispositif tournant agissant par induction électro-statique. par exempe, le stator portera les armatures fi- xes d'un condensateur', tandis que le rotor portera une armature mobile, qui viendra successivement en combinaison électro-stati- que? avec des armatures fixes.
Les interruptions très courtes peuvent aussi'êtreobtenues par un dispositif statique, basé sur la remarque suivante:
Quand la plaque d'une lampe émettrice est alimentée par un courart alternatif de fréquence ultra-sonore, c'est-à-dire ultra- audible, alors que l'émetteur transmet une conversation on obtient à la réception une sensation de continuité, bien que réellement le courant soit interrompu un grand nombre de fois par seconde, par suite des alternances ngatives
Or il est possiblede mettreà profit ces alternances néga- tives inutilisées pour le moment, en montant deux émetteurs à la fois sur la même longueur d'onde et en combinant les circuits de manièrequ'alternativement chaque lampetravaille, tandis que 1' autre repose.
Pour cela, on emploie un transformateur d'alimenta- tion à secondairefractionné en deux parties égales, lepoint milieu étant relié aux filaments des lampes.
On a représenté fig.Z, lemontagedes lampes ainsicombinées., Or voit sur cette figure, les lampes L et L' qui sont alimentées par le transformateur T, à secondaire s fractionné en deux parties égales. Chacunedes extrémités de ce secondaire alimente la plaque d'une des lampes L et L', de sorte qu'alternativement une plaque est régative quand l'autre est positive, et inversement. Le
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montage de ces lampes se fait comme à l'habitude. Les microphones , A et B sont reliés de toute faucon appropriée è, la grille de la lampe qui leur est réservée.
Au poste récepteur, on aura un dispositif analogue riais les microphones seront remplacés par les écouteurs. Il est indispen- sable que l'alimentation du poste récepteur soit rigoureusement semblable à celle du poste émetteur. Il suffit toutefois, à la ré- ception d'agir, par exemple,sur la grille d'une lampe que l'on rendra alternativement positive ou négative, -,fin d'obtenir l' ef èt voulu.
Si l'on disposedu même réseau de distribution électrique au poste emetteus et au posote récepteur, le problème est facile à résoudre. Dans le cas contraire, on fera. appel à une onde deayn- chtonisation, qui pourra être la même d'ailleurs pour tout un réseau de radio-diffusion, par exemple une onde de 10.000 mètres correspondant à 30. 000 périodes par seconde, ce qui rentre bien dans les conditions de fréquence ultra-audible.
Au moyen de ce système de lampes ainsi accouplées, on double toutes les omissions d'un réseau. On peutaussi fonctionner en radio-téléphonie ;Duplex si le secondairedu transformateur d'ai lamentation a une de ses moitiés connectée à un émetteur, l'autre moitié à un récepteur ; dans chaque station, l'émetteur étant en service en même temps que le récepteur de l'autre station. Nous verrons plus loin comment l'onde de synchronisation peut 'être obte nue sans utiliser une onde spéciale.
On peut obtenir deux communications simultanées également en rendant les grilles des lampes alternativement positives et néga- tives, au moyen d'un dispositif analogue.
Tout dispositif diviseur de tension peut être adopté à la place du transformateur précédemment décrit.
Il peut être avantageux, dans ces dispositifs, d' employer des émetteurs doubles à circuits symétriques et d'appliquer la tension de plaque ou de grille au point nodàl de ces circuits
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symétriques. De cette façon, lecourant téléphonique (voix ou MU- sique) ne peut pas traverser la source d'alimentation à fréquence ultra-sonore.
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Dans la deuxième réalisation qui utilise des fréquences se- condaires, on obtient alors des communications rogoureusement simultanées.On peut fonctionner simultanément sur plusieurs fréquences secondaires, avec la m'orne longueur d'onde primaire.
L'application de ce prdncipe, relativement facile en téléga- phie, est plus délicate en téléphonieoll faut, en effet, dans ce cas, tenir compte de la DanDE de fréquence utilisée par la voix et qu' il s'agit de transmettre. Les fréquences secondaires Uutilie zées doivent *être très différentes des fréqwuences propres de la voix ou de la musique, et aussi des harmoniques qui accompoagnent les sons à transmettre.
En outre, si l'on emploie des fréquences relativement élevées de 100.000 ou de 200.000 périodes, par exem- ple, correspondant à des ondes de 3.000 et 1.500 mètres, ces fréquences secondaires de modulation auront pour résultat d'étaler l'onde porteuse primaire, d.ans des proportions inadmissibles.
En effet, quand une onde de fréquence F est modulée à une fréquence f,les fréquences résultantes s'étendent entre + f et F- f. Prenons par exemple une onde de 300 mètres dont la fréquence F est 1.000.000, modulons-la à 200.000 périodes par seconde, les fréquences résultantes seront comprises entre 1.200.000 et 800.000 ce qui correspond à des ondes de 250 et de375 mètres. Un poste fonctionnant ainsi emploierait donc une bande (Le 125 mètres de longueur d'onde pour lui seul, ce qui est absolvent inadmissible, et incompatible avec le fonctionnement des autres postes.
La solution consiste alors à opérer sur ondes courtes, avec des fréquences secondaires assez basses, et le résultat est aceeptable. Prenons, par exemple, une onde primaire porteuse de 30 mètres, la fréquence F est alors de 10.000.000. Comme fréquence secondaire, si nous adoptons 75.000 périodes, ce quicorrespond
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à une onde de 4. 000 mètres, un calcul, analogue à celui fait pré- cédemment, montre que la bande modulée s'étale entre 29 mètres 776 et 30 mètres, 22 environ. On peut même, en intercalant un filtre convenableentre l'émetteur et l'antenne negarder que la, bande de 29 mètres 776 à 30 mètres.
On utilisera également d'autres fréquences secondaires celles de 60.000;50.000, 40.000 périodes par seconde, correspondanteres- pectivement à 5.000;6.000; et 7.500 mètres. Ces fréquences plus bases que celles de 75,000 périodes, étaleront encore moins l'onde porteuse.
Les ondes secondaires sont à leur tour quelque peu étalées par la -fréquence de la, voix, mais les bandes de modulation n'inter- fèrent pas entre elles, notamment si l'on coupe au moyen d'un filtre convenable toutes les fréquences dela voix au-dessus de 3.000 à 4. 000 périodes -car seconde, ce qui nh'a pasd'inconvénient pour la transmission.En tous cas,on peut aussi recevoir les ondes secondaires au noyen de circuits quelque peu amortis, ou éventuel- lenent sur des filtres de bandes.
A titre d'exmeple de réalisation de ce système, on a représent té fig.3, 2 lampes oscillatrices L et L'sur ondes courtes, par exenple de 10 à 40 mètres, qui sont accouplées, et dans lesquelles l'onde porteusecourte est moduléepar des émetteurs secondaires E,E' E' fonctionnant respectivement sur 4.000, 5. 000 et 6. 000 mètres.
Ces émetteurs agissent par inducation sur des enroulement montés dans lecircuit de grille des lampes ou dans leircuit de plaque éventuellement. Les courants à fréquence secondaire arrivent dans la bobine fractionnée 8 se divisent en deux parties ils parcourent en sens inverse chaque moitié de l'enroulement le m'émetteur à ondes courtes, et sont dons sans action sur l'antenne qui, par conséquent, ne peut pas rayonner les ondes secondaires.
Au poste récepteur, la réception se fera sur un circuit ac- cordé sur l'onde courte porteuse, et un exemple de réalisation a
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été indiqué fig. 4 où l'on voit l'antenne réceptrice 9, et le cir- cuit accordé 10; aux bornes de ce circuit 10, se auvent connec- tés les groupes de réception par 1' intermédiaire des lampes de couplage L1, L2 L3 1,4.qui peuvent 'être montées en détectrices, avez un condensateur shunté par exemple,tel que C1 C2 C3, C4
Cette première détection a pour but de mettre en évidence l'onde secondaire qui est envoyée par des circuits accordés tels que II ou 12. Une deuxième détection dans les circuits 13 et 14 comportant l'écouteur donnera la nodulation téléphonique.
Au lieu d'employer le dispositif précédemment décrit, on peut également, à la réception, mettre en évidence la fréquence secon- daire en employant la méthode des battements, et, dans ce but, on monte un petit emetteur local aue l'on fera interférer avec l'onde courte incidente de faon à obtenir l'une des ondes à fré- quence secondaire.
On pourra ainsi mettre en évidence successivement en agissant sur des organes variables tels qu'un condensateur, par exemple, les différentes ondes à fréquence secondaire qu'on désire employer
Il est possible aussi de n'avoir qu'un seul circuit agissant avec un organe tel que: condensateur, variomètre, etc..balayant la gamme 3.000 à 10.000 mètreq, par exemple,et permettant d'en- tendre Successivement à volonté toutes les émissions portées par la même onde courte.
En, prenant une alimentation des émetteurs à fréquences secon- daires par l'intermédiaire d'un transformateur muni d'un secondai- re, fractionné en âeux parties égales et fonctionnant à une fréquen- ce ultra-sonore, donc ultra-audible, comme il a été indiqué pré- cédemment, on peut accoupler deux émet' eurs de mêmes fréquennes secondaires, fonctidnnant alternativement et doubler ainsile nombre des communications.On aura en plus (figa3) desemetteurs E1 E1 E1 représentés en pointillé/.
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La fréquence d'alimentation pourra 'être prise, par exemple sur une lampe émettrice, et elle sera portée également par l'onze courte unique de l'émetteur, car cette fréquence d'alimentation est notablement différente de celle des ondes démodulation secon- daire.
Au poste récepteur, la fréquence d'alimentation sera reçue de la même manière que les fréquences de modulation secondaire conne on l'a représenté fig.5 où l'on a deux lampes L1 et L2 fonc- tionnant sur les fréquences secondaires. La lampe D fonctionnant en détectrice avec condensateur shunté, par exemple, en d, est affectée à la fréquence d'alimentation
On peut faireagir, s' il y a lieu, uneamplification et cette fréquence est dirigée ensuite par le couplage 20 sur les Grilles ,Il des lampes L1 L2' etc..avec un système de couplage 2 1 ,ou 2 2, de manière que ces grilles étant tantôt positives,tantôt négatives on puisse synchroniser la réception des communications, correspon- dant es .
Tout cequenous venons d'indiquer peut naturellement 'être prévu avec un nombre d'émissions et de réceptions simultanées absolument quelconque, tout en se conformant au principe de l'in- vention.
Enfin, on peut moduler-également l'onde porteure à la fréquent ce téléphonique qui est assez différente des fréquences secondai- res de modulation, et l'on obtient alors une communication supplé mentaire
Dans ce cas, au poste récepteur, dont il a été donné un mode de réalisation fig.6, entre le circuit principal d'accord sur onde courte 10,et une lampe détectrice L réservée à cette communica- tion supplémentaire, on agencera des circuits bouchons 17, 18, etc susceptibles d'arrêter chacun une des fréquences secondaires.
De même, entre le circuit accordé sur l'onde courte 10, et chaque cir cuit de réception sur l'onde secondaire comportant le détectrice G par exemple, on installera un circuit de filtre tel que 15, par
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ezemple, laissant passer les fréquences secondaires, mais arrêtant les fréquences téléphoniques.
Dans le cas d'Emploi de fréquences secondaires, les modulai- ' teurs à fréquences secondair speuvent attaquer l'émetteur princie pal autrement que par la grille. On peut empleoyer tout système de modulation connu. L'oscillateur produisant l'onde porteuse peut n'être pas du type symétrique .On peut stabiliser par un maitre oscillateur ou un quarts.
Si l'on veut employer une onde porteuse plus longue, on pour.. ra le faire à condition de restreindre la bande de fréquences qui résulte de la modulation, au moyen d'un filtre qui laisse passer de préférence, la partie centrale de cet e bande en limi- tant ses extrémités. Ce filtre peut être notament constitué par un amplificateur à résonnance plus ou moins atténuée à un ou plu- sieurs étapes.
Cette augmentation (-le longueur d'onde peut aus di être obtenue par battements avec un metteur local, avec amplification et li- mitation de bandes cimme il vient d'être dit.,
On peut aussi utiliser pour les fréquences secondaires, des harmoniques successifs ou non, et amplifiés s' il y a lieu, d'une émission fondamentale. La longueur de cette dernière sera convena- blement choisie, et l'on utilisera de préférence des harmoniques d'un rang assez élevé, pour que les fréquences obtenues soient assez voisines. En outre ce dispositif d'emploi d'harmoniques pourra 'être utilisé soit à l'émission seulement, soit à l'émis- sion et à la réception.
Le secret des communications peut 'être réalisé, de plus, en faisantvarier synchroniquement et égalanent (de façon à mai nt e- nir dans le temps, les accords émission et réception), ceci sui- vant une loi quelconque déterminée à l'avance, la ou les longueurs d'ondes à la fois sur l'émetteur et sur le récepteur, le syn- chronisme étant obtenu sur des systèmes mis en mouvement par tous procédés connus, comme il a été mentionné plus haut.
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Les systèmes en mouvement agiront par exemple sur des cartes de profils adéquat, qui agitent sur des organes d'accord tels que condensateurs tournants, variomètres, etc. Le système de canes pourra 'être remplace égalaient par des rotors de condensateurs tournant en synchronisme à l'émission et à la réception, et ayant fies profils détermines.
Il faut, pour que ce système puisse avoir une action utile que la variation des lenteurs d'ondes soient assez grande sur les circuits secondaires, qui sont assez amortis. Cela est facile
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a'réaliser, car en faisant tourner toutes les cames solidairement ou non, nais simultanément, on pou'""a augment 3? ou diminuer, dans la m'ème proportion toutes les longueurs d'ondes, et s'ar-'anser de façon que leur rapportresteconstant, Par exemple, l'onde de 4.000 mètres passera à 5.000, pendant que cellede 5.000 passera à 6,250 etc..
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R S i7 1. in- Système de radio-téléphonie et de radio-télégraphie per- mettant la transmission de plusieurs ca:. -al¯i.,aons et leur ré c et-)* tion, de façon simultanée ou successive, caractérisé en ce que l' on module une unique émission à haute fréquence avec ou sans har-
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dite "primaire", par une ou plusieurs émissions de moin- dres fréquences, dit 6s- "secondaires", elles-me'''tes nodifiées cha- cune, par une communication télégraphique ou téléphonique, et que l'on reçoit ces cor.ul1icatiollS à l'aide d'un appareil récepteur, amplificateur ou non, de télégraphie ou de téléphonie sans fil, accordé à tout instant, à volonté, sur l'onde porteuse primaire et
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pouvant tre accordé succesaiv5aent sur l'une ou l'autre des ondes secondaires,
de façon à permettre de recevoir à l'aide du n'eme poste, et. de façon continue ou en apparence continue, succes,-,J:,,(-,Iett l'une ou l'autre, des communications portées par les ondes secon- daires transmises du poste d'émission, simultanément ou non.
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