BE414035A - - Google Patents

Description

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  BELL TELEl-HOlït8 ;.pi[fjlC'1"(,TRITG C(-yAlY 4, rue   Boudewyns   ANVERS. 
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 1,S4]'!TS AUX SYSTEMES DK ia.;,DIO-COC 3TIîiT'5 AVEC OU SANS   FILS.   



   La présente invention se rapporte à des éléments d'impédance contrôlables qui peuvent être utilisés dans les systèmes Ce   raaio-   communications ou autres systèmes de régularisation avec ou sans fils, et dans lesquels les fréquences utilisées peuvent être des   fréquen-   ces d'une valeur quelconque voulue. 



   L'invention concerne en particulier la prévision d'un dispositif présentant une impédance par exemple principalement capacitive dont la valeur peut être contrôlée suivant des fluctuations électri- 

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 -ques de contrôle appliquées sur le dispositif. Un dispositif fonotionne tout aussi bien pour les fréquences relativement basses que pour les fréquences extrêmement élevées. 



   On verra d'après la description suivante que de tels éléments d'impédance peuvent être constitués par un système d'électrodes auquel des moyens sont associés pour produire entre deux ou plusieurs électrodes un nuage électronique et pour en faire varier la densité volumique. 



    'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante basée sur les dessins ci-joints, dans lesquels :
La figure 1 représente un élément dont on peut faire varier à volonté l'impédance,cette impédance étant surtout de nature oapaciti -ve. 



   La figure 2 est un exemple d'application d'un pareil élément d'impédance à la réalisation d'un système de communication à ondes entretenues de fréquence extrêmement élevée, par exemple de l'ordre de 1.500   mégacycles   par seconde (micro-rayons). 



   Les éléments analogues dans les figures 1 et 2 sont désignés par les mêmes lettres de   référence.   



   Dans la   figure 1,   un condensateur est représenté avec une armature cylindrique 1 au centre ae laquelle se trouve un fil 2 for-   @ant   la seconde armture du condensateur; cet ensemble présente une certaine capacité électrostatique entre les points A et B. 



     @i   au lieu a'un simple fil 2, on emploie une cathode émettrice d'électrons chauffée par une batterie 3, et qu'on interpose une électroae sup   lémentaire   par exemple en formé de grille 4 autour ce cette   catho @e   la capacité entre les points   A   et B se trouve modifiée mais garde une valeur statique bien   céfinie   et constante. 



   Dans ce cas l'ensemble des électrodes est enfermé dans une enveloppe à l'intérieur de laquelle on a soigneusement fait le vide. 



   Si maintenant on applique sur l'électrode 4 et sur l'électrode 1 ces tensions Eo et Er respectivement et si d'autre part la tension   @o   est positive, des électrons seront émis par la cathode 2 et pour 

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 une valeur convenable négative, de la tension Er il se formera à l'intérieur de l'électrode cylindrique 1 un nuage électronique dont la densité sera fonction de la valeur des tensions Eo et appliqué aux électrodes 1 et 4 et évidemment aussi de la puissance d'émission de la cathode 2. 



   La capacité entre A et B pour une fréquence déterminée se trou -vera dès lors modifiée,tout se passant comme si la constante diélec -trique du milieu compris entre les armatures 1 et 2 assumait une va -leur différente de l'unité, cette valeur variant avec la densité vo -lumique du nuage d'électrons et par suite   nota @ent   avec la valeur des tensions appliquées aux électrodes 1 et 4. 



   Il ressort en effet des théories actuellement admises que lors -qu'un certain nombre   d'électrons   libres se trouvent entre les armatures d'un condensateur, la constante diélectrique   apparente   se trou -ve modifiée en ce qui concerne les phénomènes électxiques alternatif dont le condensateur est le siège. 



   Si e est la charge de   l'électron,   m, sa masse, w un nombre égal à 2, n fait la fréquence, la constante diélectrique k/n, au lieu de 1 dans le cas du vide devient k = 1- 4 n e2   N ,   mw2 S équation dans laquelle % est le nombre total d'électrons, S, la surfa -oe de chacune des armatures du condensateur. Ce calcul élémentaire s'applique au cas d'un condensateur plan. 



   Mais il est bien évident qu'un effet du même ordre se produit dans la système décrit ci-dessus, qui réalise   ains.   un condensateur dont on peut faire varier la constante diélectrique et ce à n'importe quelle fréquence suivant   les  s fluctuations plus ou moins rapides d'une différence de potentiel contrôlant la densité volumique du dit nuage électronique. 



   Il est clair que de tels arrangements sont susceptibles de très nombreuses applications dans la technique et peuvent être utilisés chaque fois qu'un élément à impédance variable est nécessaire dans 

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 un circuit ou pour le fonctionnement d'un système de communications ou de régulations ou dans des cas analogues; en particulier pour obtenir une modulation en fréquence d'une oscillation radio-électrique, on peut utiliser l'arrangement de la figure 1. 



   On voit   @ue   sur cette figure on a interposé sur une connexion 5 d'alimentation de 1'Electrode 1 un circuit oscillant formé d'une   capacité   6 et d'une bobine de self induction 7 et que la tension de polarisation Er a été shuntée par un gros condensateur 8. 



   Dans un tel système pour des valeurs convenables de Eo et Er, les tensions   ap@liqu@es   aux systèmes d'électrodes 1 et 4 renfermées dans une enveloppe 9 à l'intérieur de laquelle on a fait le vide,on   obtient   en outra un effet de résistance négative ente les points A et B, qui permet d'entretenir des oscillations dans le circuit oscil -lant 6 - 7. La fréquence de ces oscillations est conditionnée par la valeur de la capacité apparente entre les points A et B. Si on fait varier cette capacité, il en résulte une variation de fréquence des ditss oscillations et on constate que pour des valeurs convenables de Eo et Er on obtient un domaine oû la fréquence obtenue   est ,,   variable, sans que l'amplitude des oscillations varie.

   On a ainsi ob -tenu un procédé de modulation en fréquence de l'oscillation électri -que engendrée dans le circuit oscillant. 



   L'obtention d'un effet de résistance négative entre A et B est généralement liée à la présence d'oscillations de très haute fréquen -ce (micro-rayons) le long de l'électrode oscillante 4. Il se produit alors cans le circuit de l'électrode 1 un courant Ir qui pour une certaine gamme de valeur décroît quand la tension négative appliquée   à   cette élctroce décroît,ce qui veut dire que pour ces valeurs on a l'équation suivante : 
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 d'oû l'effet de résistance négative auquel il a été fait allusion ci-dessus. 

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   Un autre exemple d'application est illustré par la figure 2. 



   Cette figure représente schématiquement la réalisation d'un système de télégraphie par micro-rayons/dans lequel à l'émission on emploie les variations du courant porteur sans aucune modulation à fréquence intermédiaire. Cette manipulation de l'onde entretenue (micro-rayons) est obtenue à l'émission par un des moyens connus, comme la coupure et le rétablissement d'une des tensions d'alimentation du tube émetteur. 



   La figure 2 représente le côté récepteur. Dans cette figure les ondes micro-rayons de fréquence F sont reçues sur un doublet 13 connecté à l'électrode contrôle 4 du tube 9 qui, comme expliqué en connexion avec la figure 1,constitue un condensateur à constantes diélectriques variables entre les électrodes   1-2.   



   Ce condensateur qui est enfermé dans l'enveloppe 9 à l'intérieur de laquelle on a soigneusement fait le vide permet d'entretenir des oscillations à fréquence intermédiaire f dans le circuit oscillant 6-7. La fréquence f de ces oscillations'dépend de l'amplitude de la fréquence F des micro-rayons inci.dents. 



   Un oscillateur local 10 engendre une fréquence f1 que l'on fait battre avec la fréquence f par exemple en couplant le circuit 6-7 de l'oscillateur 10 à l'aide d'un transformateur 12 à un détecteur ampli -ficateur 14 dont le débit est appliqué à l'appareil d'utilisation 15. 



   Si on s'arrange pour qu'en l'absence d'ondes'incidentes F,la fré -quence f1 soit égale à la fréquence f, lorsque F apparaît la fréquence f est modifiée. Il y a battement entre f et fi et per suite possibilité d'obtenir un signal. capable d'actionner un appareil d'utilisation 15 à la manière connue . On pourra ainsi réaliser des communications en Morse avec obtention d'un signal sonore ou bien utiliser des fréquences de battement différentes et permettre ainsi une amplification sur fréquence intermédiaire ou bien encore adjoindre à la sortie une nouvelle détection donnant des signaux capables d'actionner un appareil d'enregistrement,par exemple un téléimprimeur. 



   On peut remarquer que pour obtenir des effets aussi intenses que 

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 possible il est bon :   1 ) pour   une fréquence intermédiaire déterminée, de constituer le circuit osciliant 6-7 avec une capacité relativement faible. 



  2 ) de choisir pour accroître le rapport signal sur bruits de fond une fréquence intermédiaire f aussi élevée que possible. 



   Il est bien évident que l'égalité de la fréquence fl avec la fréquence f en l'absence d'ondes incidentes n'est pas indispensable et qu'on pourrait réaliser des systèmes oû l'on utilise simplement le changement de la valeur de la fréquence de battement entre   l'oscil   -lateur local fl et la fréquence intermédiaire obtenue en l'absence d'ondes incidentes.. 



   Il est bien entendu que des condensateurs à constantes diélectriques variables tels  @ue   ceux qui viennent d'être décrits à titre   d'exe.iple   peuvent   êt@e  utilisas de façons très différentes à celles   indiqué@s   ici. lar exemple, on pourrait utiliser de tels condensa-   eurs   chaque fois   u'il   sera nécessaire d'associer entre eux deux   systèm@e   oscillants . 



   Le   ;-rêne, la   forme   donnée   à ces condensateurs à constantes d'é-   @@ctri@@es     variables   peut varier suivant les   applications   que l'on   dési@s     en     faire,   en particulier on peut utiliser des électrodes planes(symétrie plane).   L'électrode   de contrôle au lieu d'être constitu- ée par une hélice 4 pourrait alors affecter la forme d'une ligne brisée en zig-zag. On pourrait également utiliser des systèmes d'électrodes à symétrie   conique,   etc. 



   On pourrait aussi constituer suivant l'invention des condensa-   te@rs   à plus ae deux armatures et de même des moyens pourraient être   @révus   gour conditionner les nuages électroniques tels que par exemple des électrodes accélératrices ou concentratrices d'électrons. 



   REVENDICATIONS. 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

1. 1. - @lément d'impédance contrôlable,comprenant deux ou plusieurs électrodes d'un tube à décharge électronique entre lesquelles @n nuage électronique est créé, des moyens étant prévus pour faire v@@@R densité de ce nuage et par suite pour faire varier <Desc/Clms Page number 7> l'amplitude de l'impédance.

   2. - Elément de capacité contrôlable,comprenant deux ou plusieurs électrodes d'un tube à décharge électronique,des moyens étant prévus pour faire varier la densité des électrons libres entre les dites électrodes,et par suite faire varier la constante diélectrique apparente de l'espace compris entre les dites électrodes.

   3. - Condensateur électrique dont la capacité peut varier par suite de la variation d'un nuage électronique créé entre deux ou plusieurs armatures du condensateur.

   4. - Elément de capacité contrôlable, tel que revendiqué en 1 ou 2, dans lequel la variation de la densité du nuage électronique entre les dites électrodes est réalisé en appliquant des fluctuations de voltage sur l'électrode de contrôle du dit dispositif à décharge.

   5. - Elément de capacité contrôlable,tel que revendiqué en 1, 2 ou 3, dans lequel le dit nuage électronique est créé par une cathode thermoionique et une électrode de contrôle.

   6. - Elément de capacité contrôlable,tel que revendiqué en 5, dans lequel la dite cathode thermoionique constitue une armure du condensateur.

   7. - Dans-un systène récepteur à ondes porteuses, l'emploi d' un élément de capacité,tel que revendiqué dans l'une quelconque des revendications précédentes, pour effectuer la modulation d'oscillations produites d'une source locale, en concordance avec les ondes de signalisation reçues.

   8.- Système récepteur pour ondes électromagnétiques microrayons, tel que revendiqué en 7, dans lequel le dit élément de capa -cité'est constitué par au moins deux électrodes d'un tube thermoioni -que qui est aussi arrangé pour produire des oscillations locales ayant une fréquence n'offrant aucune relation à la fréquence des ondes de signalisation reçues, les dites ondes de signalisation étant appliquées sur une électrode du dit tube pour faire varier la capaci -té du dit éléme nt et par suite effectuer la modulation des fréquences <Desc/Clms Page number 8> ces oscillations locales en concordance avec les variations d'amplitude des dites ondes de signalisation reçues.

   9. - Système récepteur pour ondes électromagnétiques microrayons, tel que revendiqué en 8, dans lequel les oscillations produites localement et modulées sont amenées à battre les oscillations d'une antre source locale dans un circuit détecteur. lu. - Système récepteur, tel que revendiqué en 9, dans lequel la fréquence de la deuxième source d'oscillations locales est la même que la fréquence des premières oscillations mentionnées produites localement quand aucun signal n'est reçu.

   Il. Capacité contrôlable, telle que revendiquée en 2 et 3, et telle que décrite ci-dessus.

   12. - Système récepteur pour ondes électromagnétiques microrayons, tel que revendiqué en 8, et tel que décrit ci-dessus ou représenté sur les figures 1 ou 2 du dessin ci-joint.

   RESUME.

   L'invention se rapporte à des perfectionnements aux systèmes de radio communication avec ou sans fil et notamment à des éléments d'impédance, par exemple capacitifs destinés à être employés dans de tels systèmes.

   Un tel élément d'impédance peut être constitué par un tube à vide comprenant deux électrodes entre lesquelles un nuage électronique est créé par une cathode et une électrode de contrôle, par exemple. La aensité de ce nuage électronique peut être adaptée à varier' suivant des fluctuations électriques appliquées à la dite électrode de contrôle.

   D'autres caractéristiques également importantes de l'invention apparaîtront à la lecture du mémoire précédent.