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Récepteur superheterodyna,
La présente invention concerne la réception et la sélection de signaux porteurs modulés et a pour objet principal d'améliorer la fidélité de la réception.
Un signal de radiodiffusion est ordinairement transmis sur une onde porteuse qui a deux bandes latérales de fréquence de modulation. Dans l'état actuel de la radiodiffusion, il y a allocation des diverses fréquences porteuses à diverses positions dans la gam me de radiodiffusion, en général avec un écart de 10
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kilocycles, et dans bien des cas, les fréquences de bande latérale d'un vanal de signaux chevauchant sur celles d'un canal de signaux voisin ou empiètent de près sur ce canal.
Dans tous les cas, lorsqu'on accorde un récepteur de radiodiffusion sur un signât désiré dans un tel canal, il est difficile d'éliminer l'interférence provenant de signaux des canaux voisins, en particulier lorsque de tels signaux interférants sont reçus avec une intensité comparable à celle du signal désiré.
Dans de tels cas, un fonctionnement sans interférence exige généralement que le système sélectif laisse passer une bande de fréquences fortement rétrécie de façon à éviter essentiellement l'admission de signaux interférents. Mais en rétrécissant la bande choisie on porte généralement ainsi préjudice à. la fidélité de réception des signaux, parce qu'il y a une suppression des fréquences de bande latérale correspondant aux hautes audio-fréquences de modulation.
Conformément à la présente invention, la fidélité de réception est améliorée en employant un système de sélection de fréquence à l'aide duquel la bande choisie peut être étendue dans l'une ou l'autre direc- tion. Ceci a pour effet d'admettre une plus large gamme d'une des bandes latérales. La direction dans laquelle la bande choisie est habituellement étendue, est l'opposé de celle où un fort signal interférent peut arriver à être présent dans un canal voisin.
Une caractéristique de la présente invention consiste dans l'emploi de deux - ou d'un plus grand nombre de - systèmes sélectifs accordés pour laisser passer une bande de fréquences relativement étroite.
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L'un de ces systèmes est fixe et l'autre est variable.
Ce dernier est pourvu de moyens pour déplacer un peu sa fréquence de résonance dans chaeune des directions.
Une autre caractéristique de la présente invention consiste dans l'emploi de circuits doublement accordés, dans lesquels des éléments réactifs réglables sont utilisés dans chaque circuit afin d'élargir la bande choisie, de toute valeur désirée, dans chaque direction, jusqu'à la limite d'expansion.
La présente invention convient très bien pour l' emploi dans les circuits sélectifs moyenne fréquence de récepteurs superhétérodynes. iur le plan joint à la présente description, la fig. 1 montre un récepteur superhétérodyne dans lequel est réalisé la présente invention, et la fig. 2 montre, par des courbes, comment la bande choisie est étendue dans une direction conformément à la présente invention.
Le récepteur montré sur la fig. 1 est du type superhétérodyne conventionnel comprenant une antenne 10 et la terre 11, un amplificateur radio-fréquence 12, un tube modulateur 13, un tube amplificateur moyenne fréquence 14, un détecteur et amplificateur audiofréquence 15, et un haut-parleur 16. L'amplificateur radio-fréquence 12 et le détecteur et l'amplificateur audio-fréquence 15 sont montrée sous forme généralisée parce que leurs détails sont bien connus en technique et ne constituent aucune partie de la présente invention. Le tube modulateur 13 est couplé à l'amplificateur radio-fréquence 12 par un système d'accouplement radio-fréquence 17 accordable par un condensateur variable 18. Un oscillateur local, désigné de manière générale par 19, est prévu aussi..
Il y a un circuit de sortie 20 accordable par un condensateur variable
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21. La sortie de l'oscillateur est couplée à une bobine 22 qui est située dans le circuit grille-cathode du tube modulateur 13.
Conformément au fonctionnement des modulateurs qui est bien connu, la modulation des signaux radio-fréquence par les oscillations locales se produit au tube 13. En conséquence de cela apparaît, à la sortie du modulateur, la moyenne fréquence porteuse, qui est la différence entre la fréquence porteuse du signal et la fréquence de l'oscillateur local. A la moyenne fréquence porteuse sont associées les deux bandes latérales de modulation usuelles, qui s'étendent six kilocycles ou plus de chaque côté de la moyenne fréquence porteuse. En vue de maintenir essentiellement constante la moyenne fréquence porteuse, on fait varier la fréquence de l'oscillateur local par le condensateur 21, notamment de la même valeur et dans la même direction que la variation de la fréquence de résonance du circuit sélectif radio-fréquence, obtenue par le condensateur 18.
Les deux condensateurs 18 et 21 sont générale= ment actionnés par un dispositif mécanique de monocommande,indiqué de manière générale par les ligna U formées par des traits.
Le tube amplificateur moyenne fréquence porteuse 14 est couplé à la sortie du tube modulateur 13 par un système sélectif moyenne fréquence 23 du type à double accord. Ce système sélectif comprend une bobine primaire 24 couplée électromagnétiquement à une bobine secondaire 25. Un condensateur fixe 26 et un condensateur variable 27 sont shuntés sur la bobine primaire 24. Un condensateur fixe 28 et un condensateur variable 29 sont shuntés sur
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la bobine secondaire 25. Les deux condensateurs variables 27 et 28 sont actionnés simultanément par un dispositif mécanique de monocommande, indiqué de manière générale par U'. Le dispositif mécanique de commande est aménagé de telle façon que son travail fait varier les capacités des deux condensateurs 27 et 29 dans la même direction.
Un autre système sélectif moyenne fréquence 30 sert à coupler le tube 14 au détecteur et amplificateur audio-fréquence 15. Ce système sélectif comprend aussi une bobine priare 31 couplée une bobine secondaire 32. Ces bobines sont respectivement accordées sur la moyenne fréquence porteuse par les oondensateurs 33 et 34 de telle façon que sot ohoisie une bande relativement étroite, centrée à la moyenne fréquence porteuse. Mais le système d'accouplement 30 n'est pas pourvu de condensateurs variables tels que les condensateurs 27 et 29 du systéme sélectif 23.
En ce qui concerne le système 23, les circuits primaire et secondaire sont réglés chacun pour accorder sur la moyenne fréquence porteuse (souvent aux environs de 175 kilocycles)., lorsque le dispositif de commande mécanique U' est dans la.position moyenne entre les limites minimum et maximum de sa portée de travail. De préférence, la position moyenne du dispositif est choisie comme étant celle dans laquelle le système est ainsi accordé. Cette position de U' est alors la position neutre ou normale, dans laquelle le système est accordé en résonance à la moyenne fréquence porteuse. Dans cette position neutre, les condensateurs variables 27 et 29 sont réglés pour avoir des valeurs de capacité constituant le milieu entre leurs valeurs maximum et minimum.
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Ces valeurs de capacité dans la position neutre seront, de préférence, telles que la fréquence de résonance puisse être déplacée de la moyenne fréquence porteuse, d'une même valeur dans les deux directions.
Les condensateurs 27 et 29 sont en telle corrélation par le dispositif U' que le mouvement de U' produit le même changement des fréquences de résonance des circuits primaire et secondaire du système d'accouplement 23. Pour cette raison, ces circuits primaire et secondaire sont toujours accordés sur la même fréquence dans la gamme de travail du dispositif U'. Dans le cas favorable de bobines 24 et 25 égales et de condensateurs 26 et 28 égaux, les condensateurs 27 et 29 peuvent aussi être égaux et tels que leur capacité varie d'une même valeur par le mouvement du dispositif U'.
Dans la position neutre ou normale, la caracté- ristique de sélection de bande du système sélectif 23 est la même que celle du système sélectif 30 suivant. Elle est représentée par la courbe A sur la fig. 2 qui montre la tension relative de sortie portée sur une échelle logarithmique en fonction de la fréquence sur une échelle linéaire. La moyenne fréquence porteuse est supposée 175 kilocycles. Comme les systèmes 23 et 30 ont tous deux la caractéristique A, la caractéristique totale des deux systèmes est telle que la représente la courbe B, qui est le carré de la courbe A.
Un examen de la courbe B montre que lorsque les condensateurs 27 et 29 sont dans la position neutre, le système est hautement sélectif. Si l'on suppose que la largeur de la bande choisie est celle à laquelle la tension relative de sortie est la moitié
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geur de moins de 4 kilocycles, c'est-à-dire moins de 2 kilocycles de chaque côté du porteur.
Conformément au travail d'accord usuel désiré., le récepteur est accordé par le dispositif principal de commande d'accord U ayant le dispositif de commande U' mis dans la position la plus sélective, ou position neutre. Après que l'accord est fait avec toute préoision sur le signal désiré, le dispositif U' est réglé pour augmenter la largeur de bande, de la valeur désirée du côté s'écartant de la plus forte interférence.
Lorsque le dispositif de commande U' est déplacé dans le but de réduire la capacité des condensateurs 27 et 29, la fréquence de résonance du système sélectif est déplacée vers le haut par rapport à la moyenne fréquence porteuse. Pour un déplacement de 5 kilocycles vers le haut dans la fréquence de résonance du système 23, le déplacement de la caractéristique passe de celui de la courbe A à celui de la courbe C. La caractéristique de sortie de la tension relative totale prend alors la forme de la courbe D, qui est le produit des courbes A et C. Un examen de la courbe D montre que la pointe de résonance totale a été déplacée d'environ 21/2 kilooycles et que la largeur de bande a augmenté d'environ 6 kilocycles.
Il est important de noter que le plus grand déplacement s'est produit au côté haute fréquence de la courbe D, tandis que le déplacement vers le haut n'est que très petit du côté basse fréquence.. Par conséquent, la plus grande partie de l'augmentation de la largeur de bande a eu lieu dans la région de la bande latérale supérieure. Pour cette raison, dans l'état montré par la courbe D, la gamme de la bande latérale supérieure est choisie beaucoup plus large que dans l'état montré
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par la courbe A; la partie choisie de cette bande latérale a augmenté de moins de 2 kilocycles à plus de 5 kilocycles.
Cela veut dire que la gamme audio-fréquence a augmenté de valeur correspondante.
La latgeur d'une bande latérale, et pour cette raison, la gamme audio-fréquence, peut être encore augmentée par augmentation du désaccord du système 25 à partir de la moyenne fréquence porteuse. La courbe E montre les caractéristiques pour le système 23 désaccordé 12 kilocycles de la moyenne fréquence porteuse. L'effet de double pointe est créé par le couplage sur optimum entre les circuits accordés du système. La sortie plus grande à la pointe près de 175 kilocycles par rapport à la pointe près de 185 kilocycles est due à la sélectivité augmentée du système sélectif radio-fréquence qui est effectivement près de fréquences correspondant à 175 kilocycles. Pour simplifier l'explication, l'effet de l'amplifica- teur radio-fréquence n'est pas montré dans les courbes A,B, C et D.
Il peut souvent arriver qu'il soit désirable d'augmenter le nombre de circuits moyenne fréquence accordés. On peut le faire en utilisant deux tubes amplificateurs moyenne fréquence en tandem avec trois systèmes d'accouplement doublement accordés, tels que les systèmes 23 et 30, c'est-à-dire six circuits moyenne fréquence accordés. Dans ce dernier cas, un des systèmes peut être construit comme le système 23 de la fig.l, et un second système peut être construit de telle manière qu'il ne désaccorde qu'un des deux circuits accordés.
Dans un tel cas, il sera favorable d'utiliser un condensateur " midget " ayant trois parties, à savoir deux mêmes parties pour le système doublement réglable et une partie de capacité plus petite pour le système d'accouplement qui n'a qu'un circuit réglable. Une telle disposition offre comme avan- tage la tendance d'aplatir entièrement les
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deux pointes montrées sur la courbe E de la fig.2 parce que la plus petite partie de capacité indiquée ci-dessus n'aura pas un déplacement de résonance de son circuit accordé aussi fort que le déplacement de résonance des circuits doublement réglables. Le cir- cuit de la plus petite partie de capacité précitée sera, pour cette raison, en résonance entre ces deux pointes.
Comme disposition en variante, il serait possi- ble d'utiliser des sections de condensateur,,,égales, mais des valeurs d'inductance différentes. Par exem- ple, le système doublement réglable tel que 23 pour- rait être construit de manière à avoir des inductan- ces égales, pendant que le second système d'accouple- ment, dont seulement un des circuits accordés serait réglable, aurait l'inductance du circuit réglable un peu plus petite que l'autre inductance du même systê- me.
On peut obtenir un effet analogue en utilisant six circuits accordés comme ci-dessus, mais seulement un tube amplificateur moyenne fréquence. Dans un tel cas, on peut utiliser trois circuits accordés dans chacun des systèmes d'accouplement correspondant aux systèmes 23 et 30 de la fig.l, ou, si on le désire, utiliser quatre circuits accordés dans l'un des sys- tèmes d'accouplement et deux circuits accordés dans l'autre.
Peu importe la disposition particulière utili- sée pour les circuits accordés, il est grandement désirable qu'au moins trois, et de préférence quatre (ou plus), circuits accordés soient disposés en tan- dem dans l'amplificateur moyenne fréquence, de toute manière familière à ceux qui ont de l'expérience dans la technique de la branche. Il peut être proposéde
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manière générale que quelques-uns des circuits accor- dés, normalement de 1/3 à 3/4 du nombre total de circuits accordés, soient déplacés en fréquence par le dispositif U'.
Ce qui précède montre qu'il n'est pas essentiel que tous les circuits réglables (ou deux quelconques de ceux-ci dans le cas présent)aient des valeurs égales de déplacement de résonance. Tout ce qui est exigé, c'est que le déplacement résultant soit suffisant pour atteindre le but poursuivi.
On pourrait élargir la bande latérale inférieure au lieu de la bande latétale supérieure, de manière analogue à celle décrite plus haut, par déplacement du dispositif mécanique de commande U' dans la direction opposée.
La bande latérale particulière qui est choisie pour l'expansion devrait ordinairement être celle qui est la plus exempte de signaux interférants. Par exemple, en cas de présence d'un puissant signal interférant à proximité de la bande latérale supérieure, on choisira pour l'expansion la bande latérale inférieure.
Etant donné que le débit de tension varie avec les manipulations du dispositif U' (Cf. Courbes B et D de la fig. 2), on pourra employer un système de volume-contrôle automatique, si l'on désire obtenir un rendement plus uniforme. Tout système de volumecontrôle automatique convenable peut être utilisé, par exemple celui décrit dans un brevet antérieur du même inventeur. La tension du volume-contrôle automatique sera dérivée d'un point du système qui suit le système amplificateur moyenne fréquence.
Les sources de tension continue pour mettre
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sont pas montrées de manière détaillée; elles sont simplement représentées par " B ", "C" et " Ecran ", pour indiquer respectivement la tension de plaque, le potentiel de grille et la tension de l'écran. Aucune source de courant de chauffage de cathode n'est indiquée parce qu'on peut utiliser n'importe quelle méthode bien connue pour le chauffage de cathode.
EMI11.1
R < v ,s n à 1 c a t i o n s 1/ Récepteur superhétérodyne comprenant un système de circuits sélectifs compose de plusieurs circuits, ca- ractéris.: en ce que chacun des circuits accordes sur la fréquence du signal possède un elemant d'accouplement variable de telle sorte que, par la variation de celui-ci, la fréquence de résonance de chacun des circuits varie et que, de cette manière, las limites de la bande admise peuvent âtre déplacées dans une direc- tion quelconque.