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VillRF3crIONNEM'.ill11TS AUX EMBTTSURS à. HAUTE 3RIC L%NOE La présente invention se rapporte aux émetteurs
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haute fréquence, et en ce qui les concerne,,à la transmission de l'énergie émise à une antenne rayonnante.,
Avec les ondes courtes, il est souvent nécessaire
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de trensmsttre l'énergie à une antenne située à une hauteur au dessus,du sol qui peut 'être grande vis-à-vis
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de la longueur d'onde (;
jpàr exemple éeelé à dix longueurs d'onde environ)., soit que- !"émetteur sbit situé -dans un , local dont 1 présenbe métte émpeclîe le rsy<Knnement de l'antenne, écit que 1"bn¯éé±1"ié éviter les rribstables 's'opposant à M rayonnement àeJ"duùX problèmes peuvent
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se poser simult@nément. Il faut 3 lors? tr@nanettre l'énergie à une antenne par un dispositif connu sous le nom de "feeder".
On rencontre dans ce cas une difficulté qui vient de ce¯ que l'antenne rayonnante, constituée par exemple par un brin de fil conducteur alimenté par l'un des filR du feeder peut former un système diesy- métrique; la courant de déplacement issu de l'antenne se referme sur le feeder, sur lequel se forcent des ondes stationnaires et qui rayonne à son tour : il en résulte les perturbations bien connues dues au rayonne- ment des feeers, notamment l'impossibilité de transmettre de l'énergie à l'antenne, ce+le-ci deve- nant très faibls dès que le feeder atteintune à deux- langueurs d'onde.
La présente invention apporte un moyen d'éliminer tout rayonnement du feeder et la possibilité de trans- mettre l'énergie à l'antenne à des hauteurs considéra- bles vis-à-vis de la longueur d'onde: elle consiste à placer à l'extrémité du feeder qui est situé du ccté de l'antenne @@es urface conductrice reliée à l'ex- trémité du feeder qui n'est pas connactée directement l'antenne dont ,les dimensions apparaîtront clairement à la lecture de la description qui suit.
L'invention sera détaillée dans le cas d'un feeder vertical tubulaire, qui, mécaniquemet, est le mieux approprié au problème à résoudre. mais il reste entendu que le principe même de l'invention peut s'appliquer à tout autre feeder, à toutea utre direction de celui-ci et à n'importe quelle antenne.
Sur la figure 1 est 'représenté un émetteur à ondes courtes '15 qui, pour les besoins de l'émissi@@, doit
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être relié z, une antenne 3, formée' 'par exempts d'un brin qu?r'.- d'onde ou de toute Aure longueur dont la résistance de rayonnement pourra être adaptée à l'im- pédunce du feeder. Cette antenne doit être située au dessus du soi à une hauteur.
Qui peut être très gra'nde par rapport à la longueur d'onde. L'émetteur au con- traire, pour des raisons évidentes, doit rester au sol,
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ou lliôme Ef1tre enterré, l'antenne est dès lors réunie s. l'ëjietteur par un feed..fr tubulaire formé d'un tube extérieur 1 et d'un conducteur central 2, l'antenne étant reliée 9. ce conducteur.
On constats que, dans ces conditions, quelle que soit l'adaptation de l'an- tenne, le tube 1 est le,s i'ège d'ondes stationnaires
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situées à I'extérieur du tube; celui-ci absorbe donc une énergie considérable-, telle que des .que la ligne
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dépasse une â, deux longueurs d'oide,-11"e,*ner&tie trans- mise à l'antenne n'est plus qu'une faible fraction de l'énergie produite par l'émetteur. Ce fait doit être attribué au.-, courants de déplacement- issus de l'antenne, par suite de l'existence de.s lignes de: force 5., courants qui se referment sur l'extérieur du feeder.
Suivant l'invention,, ce inconvénient e, st -complè-
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tement s upprisié en ajoutant au .i:3edsx:, a insi qu'il est ra présenté 'figure 2,' une sutface condtic trice 6 re lire au tube 1 et, le ,2us itn91lfI? :t, Portée {)9,::
J..t.1i" Les dioeens ionx optima 4e cài .d,iE9ue. dépendant de 1a Innguotïr de-3.'antenne: pour une antenne 3 en quart d'onde, la théorie, corams l'expérience, montrent que la meilleure forme à donner à catte surface est ce 11= (1-*un disque de diamètre égal à #/2; en effet, dans ce ces, la répartition. des courante dans l'antenne et dans le dis- que sera celle qui est représentée sur le f igure 2bis
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et il n'y a aucun retour de courant sur la partie extérieurs du feeder 1.
.avec ce dispositif, conforme à l'invention, on constate que, le feeder n'occasionnant plus de per- tes, il peut être porté à des longueurs considérables par rapport à 'Le, longueur d'onde avec un bon rendement de transmission à l'antenne. L'efficacité du dispo- eitif conforma à l'invention est clairement montrée par l'exemple suivant: un émetteurs travaillent sur 80 c/m, équipé avec. un feeder de 5 mètres de longueur qui attaque une antenne de 20 c/m et muni suivant l'invention d'un disque 6 de 40 c/m de dia- mètre permet de rayonner, par l'antenne ainsi cons- . truite, une puissance à peu près égale à celle qui est envoyée à l'extrémité' opposée du feeder. L'en- lèvement du disque 6, conforme à l'invention, éteint tout rayonnement de l'antenne.
La dimension optima du disque 6 dépend de la longueur de l'antenne 3 et peut être facilemtn trouvée en considérant la répartition de courant danf cette antenne, 31le sera, de manière générale, telle que le rayon du disque soit égal à la longueur de l'antenne.
Mais une dimension qui s'écarte notablement de celle-ci peut encore donner des résultats satisfaisants. C'est ainsi que, dans le cas d'une antenne de longueur égale à #/4, le diantre du disque 6 peut être ramené à #/4 sans que l'antenne cesse de rayonner une puis- san@@ satisfaisants (bien qu'inférieure à celle qu'on obtient avec un disque de #/2). On peut également augmenter les dimensions du disque sans cesser d'avoir un rendement satisfaisant, maie ce cas est peu intéres- sant du point de vue pratique, puisqu*il vaut mieux
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avoir un disque'aussi petit que possible.
Dans tout ce qui précède, on donné à la surface 6 -la forai: d'un disque qui est la plus simple; .il est naturellement .entendu que cette forme peut être prise quelconque, pourvu qu'une .de ses dimensions ne descende pas à des valeurs par trop. faibles vis-à-vis de la longueur de l'antenne; on pourra par exemple, prendre des plaques carrées.ou de toute autre forme.
Il sera également équivalent de remplacer la sur- fece pleine 6 par un faisceau¯.de fils accrdés suivant la technique bien connue ; untel système a été repré- senté figure 3, dans. lequel la surface du disque6 est remplacée par un faisceau de fils dont les di- menison optima seront prises- égales à #/4: l'an- tenne étant elle-même de longueur égale à #/4. Ce dispositif présente l'avantage de pouvoir, se replie:' et occuper un volume très restreint lors du montage ou du démontage du feeder, en articulant les fils aux points de jonction, avec le feeder 1.
Il sera également compris que tout autre feeder pourra être utilisé sans sortir du domaine de l'inven- tion.
Enfin, suivant l'invention le disque 6 dont la présence est nécessaire pour permettre le rayannement de l'antenne, peut également servir à supporter un dispositif qui permet de diriger les ondes par l'antenne, suivant des procédés connus en eux-mêmes.
C'est ainsi qu'on peut fixer sur le disque, comme il est représenté figure 4, un ensemble de fils accordés
7 ; la réalisation la meill-e'ure consistera à donner au bord du disque qui porte les fils, une forme pareboli- que, mais dans le cas d'une antenne de #/4, de bons
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résultats sont déjà obtenus en fixant des f.ils 7 de langueur égale à #/4 sur la moitié de la périphérie d'un disque de rayon lui-même égal à #/4. Le réflec- teur pourra égale ment être formé d'une feuille pleine rapportée sur le bord.du disque ou par tout autre dispositif donnant les propriétés directives à l'en- semble.
Il apparaîtra d'ailleurs que l'ensemble ainsi construit sera susceptible de rotation et permettre par exemple la réalieation de phares portés par des hautes tiges verticales, ce qui peut être nécessaire avecles ondes très courtes envisagées.
Conformément à une variante ultérieure, le même dispositif est employé pour assurer la transmission d'énergie'à un.système d'antennes doué de propriétés directives'e.t pour fournir une antenne de structure spéciale qu'on peut désigner par structure "en échelle".
Dans ce but, tout l'ensemble est porté par un feeder tubulaire et les antennes rayonnantes portées par la tige ¯centrale passent dans des ouvertures du feeder: celui-ci porte au niveau de chaque ouverture les plaques métalliques ou les fils de longueur convenables suivant 'le dispositif qui fait l'objet de 1' invention.. Le nombre d'antennes, leur distance et leur longueur sont déterminés suivant le but à atteindre.
En se reportant aux figures '5 et 6, on pourra examiner un exemple de réalisation de linvention, donnant une structure en échelle destinée à donner un. maximum de rayonnement suivant la normale au plan des antennes, c'est-à-dire dans les directions 3 - 4 de la figure 6;
l'exemple est décrit dans le cas d'une polarisation horizpntale, mais il est évident qu'il ne
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s'agit pas là d.'unerestrictiQn:;'v0ri reccnnaîtra eh 5,5 le tube extérieur du feeder à l'intérieur duquel se trouve un conducteur intérieur auquel sont réunies les antennes 6, 6 dont la distance, dans l'exemple choisi est égale à #/2: pour. donner un rayonnement normal au plan des antennes, les antennes qui sont distantes d'un multiple impair'de #/2 sont à- l'opposé par ra'pport au tube.
Les antennes traversent celui-ci par des orifices percés dans le tube et ce'lui-ci est muni au niveau des trous de dispositifs 7,7 conformes à l'invention et représentés sous la forme de faisceaux de 8 fils: ils pourraient être formés de plaques pleines et ils pourraient être munis de réflecteurs appropriés.
Le feeder est relié après la longueur nécessaire à l'émetteur E,.
On, reconnaîtra que le système permet de réaliser des systèmes dirigés particulièrement pour ondes ultra courtes, d'une grande simplicité, tout le montage étant réalisé sur un tube unique qu'il est possible de faire tourner pour réaliser un phare hertzien.
Le montage se .prête également bien à divers dispositifs qui rentrent dans l'esprit de l'invention et qui
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consistent à faire varier les positions respectivéB des antennes pour donner à'l'ensemble des propriétés voulues, telles qu'une disposition des antennes en hélice autpur du tube central, la combinaison de divers diagrammes, etc,.: etc...
Enfin, l'invention permet la réalisation d'aériens, particulièrement pour ondes, ultra courtes, très robustes et rigides, en noyant complètement l'antenne ou'les antennes
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d'émission dans un manchon isolant, qui maintient l'antenne et empêche ses vibrations,
Un exemple de réalisation est décrit sur la figure 7 : sur celle-ci, on reconnaîtra le feeder 1 muni de l'antenne 2 et du dispositif 3 conforme - à l' invention - Toute l'antenne est enfermée dans un manchon isolant 4 qui la maintient rigidement et empêche les vibrations par rapport au feeder qui auraient pour effet de faire varier la longueur d'onde pour les postes à auto-excitation, et l'ampli- tude pour les postes stabilisés. Le dispositif 3 peut être lui-même renforcé par des appuis 5,5.
L'invention peut également s'appliquer'aux récepteurs, le sens de la transmission étant inversé.
A titre de produit industriel nouveau, l'inven- tion pourra être appliquée à un émetteur sur 80 centi- mètres par exemple, l'émetteur étant complètement masqué (il sera par exemple dans une salle sans vision directe avec- le but à atteindre); la transmission se fera par un feeder muni du dispositif conforme à l'invention à une antenne située assez haut pour être en vision directe avec le but et elle -pourra être munie d'un dispositif directif suivant l'invention; suivant celle-ci, la'hauteur à laquelle sera l'antenne pourra être considérable vis-à-vis de'la longueur d'onde, par exemple dix ou même cent fois celle-ci.