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PERFECTIONNEMENTS AUX SYSTEMES ELECTRIQUES DE SIGNALISATION
PAR ONDES PORTEUSES.
Cette invention fait l'objet de brevets d'invention déposés aux Etats- Unis d'Amérique le 7 décembre 1933 sous les numéros 701267 et 701268 respectivement aux noms de Messieurs Roy William CHESNUT et Harold stephen BLACK.
L'invention se rapporte à des arrangements pour systèmes électriques de signalisation par ondes porteuses.
Dans les systèmes de transmissions téléphoniques par ondes porteuses u- tilisés en pratique; les transmissions en directions opposées sont ordinairement sé parées l'une de l'autre, soit au moyen-de transformateurs différentiels, soit au moyen de transformateurs différentiels, soit au moyen de filtres séparateurs dans
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le cas où différentes fréquences sont utilisées pour les différentes directions.
Dans l'un ou l'autre cas des branches ou chemins séparés à hautes fréquences pour la transmission et la réception sont prévus à chaque station terminus.
On a cependant proposé dans le brevet américain 1.559.867 d'uti- liser pour chaque station terminus un seul circuit dans lequel a lieu la double fonction de modulation et de démodulation, les courants de transmission reçus et en- voyés passant à travers ce circuit en direction opposée sans d'abord être séparés par un chemin récepteur et un chemin transmetteur.
La présente invention consiste dans la combinaison d'arrangements conducteurs à double direction pouvant fonctionner à la fois comme modulateurs et comme d émodulateurs aux deux stations terminus, avec une source d'ondes porteuses prévue à une station seulement et connectée à la ligne reliant les deux stations.
Les arrangements de signalisation dans leur ensemble sont ainsi beaucoup simplifiée,
L'invention possède de plus l'avantage que par l'emploi d'élé- ments modulateurs du type à conductivité variable ou à résistance de contact, un en- tretien permanent est seulement nécessaire à l'une des stations, c'est à dire celle où la source de courants porteurs est placée.
Afin d'assurer la relation de phase voulue pour la démodulation, un réseau artificiel peut être inséré dans la ligne, de manière que le déphasage to- tal pour la fréquence porteuse de la source soit pratiquement égal à un quart de longueur d'onde, ou à un multiple intégral de cette valeur.
Le dessin ci-joint montre un système téléphonique à courants por- teurs et à simple chemin disposé pour un fonctionnement duplex suivant l'invention, ce système reliant l'appareil 22 à basses fréquences à un appareil semblable 22'.
L'équipement à courants porteurs comprend à chaque stations un filtre 32 ou 32' laissant passer les courants phoniques mais supprimant les courante de plus hautes fréquences; un circuit modulateur-démodulateur 33 ou 33'; et un fil- tre passe haut 34 et 34' laissant passer les courants de fréquenoes employées par le chemin à courants porteurs mais s'opposant au passage des courants de fréquences pho- niques.
En plus des éléments ci-dessus mentionnés, la station montrée à la partie supérieure du dessin, comprend une source d'ondes porteuses 40, et dans certains cas de préférence un réseau compensateur de phases 44 qui sera décrit plus
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complètement par la suite. On doit observer que la source 40 est seulement prévue à une seule station.
Les modulateurs-démodulateurs 33, 33' sont montrés comme comprenant de préférence des unités rectificatrices à oxyde de cuivre, placées en forme de ponts.
L'onde porteuse de la source 40 est appliquée à travers une diagonale, tandis que les ondes phoniques sont appliquées à travers la diagonale opposée. Il en résulte que les composantes de fréquence porteuse et des bandes latérales apparaissent à travers la diagonale à laquelle l'onde porteuse est appliquée, Quand il s'agit de démodulation, les bandes latérales et l'onde porteuse sont appliquées à travers la même diagonale, et l'onde phonique détectée apparaît à travers l'autre diagonale.
Ainsi deux sommets du pont sont des bornes à basses fréquences pour les ondes pho- niques appliquées et détectées, et les deux autres sommets sont des bornes à hautes fréquences pour l'onde porteuse et pour les deux bandes latérales produites et ap- pliquées. L'unité modulatrice et démodulatrice est donc un circuit translateur de fréquences dans les deux directions.
Une protection contre les décharges extérieures est montrée comme com- prenant des éléments protecteurs 41 en shunt et des bobines de retardation 42 en sé- rie.
Les courants phoniques provenant de l'appareil 22 passent à travers le filtre 32 vers le modulateur 33 où des bandes latérales sont produites par l'action du modulateur alimenté par du courant porteur provenant de la source 40. Les deux bandes latérales et l'onde porteuse non-modulée sont transmises à travers des ré- seaux compensateurs de phase 44, et le filtre de ligne 34 renfermant la bobine répé- titrice, puis sont envoyées sur la ligne L. A la station opposée les bandes latéra' les et l'onde porteuse sont reçues de la ligne L à travers le filtre de ligne 34' et le modulateur-démodulateur 33'. Des courants phoniques résultent de la démodula- tion et passent à travers le filtre passe-bas 32' vers l'appareil 22'.
Les courants phoniques de l'appareil 22' passent à travers le filtre 32' vers le modulateur-démodulateur 33' où ils modulent le courant porteur fourni à tra- vers la ligne L provenant de la source 40 placée à la station distante. Les bandes latérales résultantes traversent la ligne vers la station supérieure de la figure, et sont démodulées dans le circuit 33 par leur combinaison avec le courant porteur provenant de la source 40.
L'énergie de l'onde phonique démodulée sera maximum si,
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toute chose étant égale, l'onde porteuse est fournie aux deux modulateurs-démodu- lateurs 33, 33' dans une phase telle que si la composante porteuse non modulée considérée transmise de 33' à 33, arrive exactement en phase avec celle fournie à 33" par la source 40. L'effet sera alors le même que si une source séparée d'onde porteuse était utilisée en 33', et la composante porteuse non modulée de cette source reçue au démodulateur 33 exactement en phase avec l'onde de la source 40.
Le réseau compensateur de phase 44 a pour but d'amener la ligne au déphasage to- tal
On doit noter que l'appareil à courants porteurs, dans la partie infé- rieure de la figure, est ou peut être placé à une certaine distance du dispositif 22', plus grande que celle prévue dans le cas du dispositif de la partie supérieu- re de cette figure. Par exemple, les appareils limitas par des lignes pointillées en 32', 33', 34', peuvent tous être logés dans une boîte sur un poteau ou dans un trou d'homme, tandis que la ligne reliant ces appareils au poste 22' peut avoir la forme d'un câble d'entrée interurbain conduisant à un bureau téléphonique. Cela est possible à cause de la non nécessité d'entretien de l'appareil à fréquence portense à ce terminus.
Dans un certain cas tous les appareils mentionnés ci-dessus comme pouvant être montés sur un poteau, étaient contenus dans une botte ayant pour di- mension 90 x 90 x 230 mm.
Si la longueur de la ligne est exactement égale à un quart de longueur d'onde de l'onde porteuse, on verra que l'onde provenant de la source 40, en tra- versant une fois la ligne vers le modulateur distant 33', puis la traversant à nou- veau vers le démodulateur 33, arrive à ce dernier point en phase opposée avec l'on- de porteuse fournie par la source 40 au démodulateur 33. Si la ligne a une lon- gueur d'une demi-longueur d'onde, l'onde porteuse retourne exactement en phase.
Pour l'une ou l'autre de ces conditions, (en phase ou en opposition de phase), la relation de phase entre les bandes latérales et l'onde porteuse qui est utilisée pour les démoduler, est telle qu'elle produit l'amplitude maximum de l'onde phoni- que démodulée. Cette relation de phase est réalisée si la longueur effective de la ligne de l'unité modulatrice 33 à l'unité 33' est d'un quart de longueur d'onde ou d'un multiple quelconque entier du quart d'une longueur d'onde.
Il n'est pas nécessaire d'assurer qu'une composante de l'onde porteuse non modulée revienne réellement du modulateur 33' au démodulateur 33. Le même rai- sonnement s'applique si la composante de l'onde porteuse non modulée est supprimée @
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en 33', et que seulement les bandes latérales sont transmises. C'est le but du ré- seau de déphasage 44 de ramener la ligne à une longueur effective totale égale à un quart de longueur d'onde de l'onde porteuse ou à un multiple de cette longueur, ou bien d'approcher d'une telle condition afin d'accroître l'énergie fournie de l'onde phonique démodulée à la station terminus supérieure.
Dans 'un certain cas, le réseau de déphasage comprend deux sections, ainsi que cela est représenté, lesquelles peuvent être utilisées séparément ou en série.
La. section entre les bornes 1, 2 et 3, 4 donne un déphasage de 22.1/2 degrés, tan- dis que la section alternée entre les bornes 5,6 et 7, 8 donne un déphasage de 4 degrés. La connexion des deux sections en série donne un retard de phase de 67,1/2 degrés. Bans ce cas les inductances entre les bornes 1,2 et 3,4 sont d'environ 3.9 millihenrys, et les capacités de cette section sont chacune de 0.0048 microfarads.
Dans la section alternée les inductances sont chacune de 8.19 Millihenrys et les capacités de 0.010 microfarads. L'impédance caractéristique dans chaque cas est de 640 ohms. La fréquence porteuse est de 10.3 kilocycles,
La perte en amplitude de l'onde phonique reçue, due à des relations de phase non favorables, peut être très grande. Si le déphasage pour traverser une fois une ligne donnée est de 45 degrés, l'onde phonique reçue est théoriquement nulle.
Si le déphasage diffère de zéro ou de 90 degrés, ou d'un multiple de 90 degrés par 11.1/4 degrés pour une traversée de ligne, la perte dans l'amplitude reçue, due à cette différence, est de l'ordre de 0.5 décibels. Il est avantageux dans tous les cas de déterminer si la perte en amplitude de l'onde phonique reçue est assez gran- de pour justifier le coût d'installer le réseau de déphasage. Cela peut être obtenu par essais, Les valeurs du déphasage du réseau montré sont telles qu'elles permet- tent toujours de fonctionner à une différence non supérieure à 11.1/4 degrés du dé- phasage de zéro à 90 degrés pour chaque traversée de ligne.
REVENDICATIONS.
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