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Perfectionnement aux transmetteurs et aux récepteurs de T.S.F.
La présente invention se rapporte aux transmetteurs et aux récepteurs de T.S.F.
On a essayé depuis longtemps de produire un appareil compact et efficace pouvant servir, à volonté, de récepteur ou de transmetteur. Pour plusieurs raisons, on a trouvé avan- tageux d'utiliser des longueurs d'ondes de 10 mètres ou moins, et à cet effet on a proposé d'utiliser des appareils du type comportant deux étages à tubes thermioniques, le premier étage étant établi pour travailler, d'une part, comme oscilla- teur, et, d'autre part, comme détecteur à super-génération, tandis que le second étage comprend un tube destiné à fonc- tionner, d'une part, comme modulateur et, d'autre part, comme amplificateur de basse fréquence.
Or, on a découvert que le rendement relativement peu élevé de ces petits transmetteurs, qu'ils soient com- binés avec un récepteur, ou non, était imputable en partie au proche voisinage de la self de choc de modulation, située près des autres orties de l'appareil. On croit que c'est
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le couplage électromagnétique qui est probablement responsable de cette perte de rendement.
L'un des principaux objets de la présente invention est de fournir une transmetteur de T.S.F, perfectionné, qui soit à la fois compact tout en présentant un bon rendement.
Suivant l'invention, un transmetteur de T.S.F. des- tiné à travailler sur des longueurs d'ondes de 10 mètres ou moins, comporte un tube modulateur dont la self de choc de modulation, ou au moins une partie de celle-ci, se trouve disposée à un point éloigné dudit tube. Dans la pratique, on a trouvé que l'on obtenait les meilleurs résultats en disposant ladite self, ou une partie importante de celle-ci, à environ 1 mètre ou plus, du tube modulateur, bien qu'une certaine amélioration peut déjà être obtenue en disposant la self à une distance quelque peu inférieure à la distance ci-dessus.
Quand l'appareil est un transmetteur et un récep- teur combinés, la self placée à distance peut être consti- tuée par les téléphones utilisés pour la réception.
La présente invention fournit également un récepteur de T.S.F. comprenant un tube détecteur à super-régénération, ainsi que des moyens répondant au changement de courant se produisant dans ce tube détecteur quand un signal s'y trou- ve appliqué, ces moyens actionnant un dispositif d'appel, tel qu'un indicateur visuel, une sonnerie ou un organe analogue.
L'invention va être décrite avec référence aux des- sins joints, dans lesquels :
La figure 1 représente un schéma des connexions pour un transmetteur et un récepteur combines, suivant l'invention.
La figure 2 est une vue en élévation , de l'appareil récepteur suivant l'invention, comprenant un dispositif d'ap- pel.
La figure 3 est un schéma des connexions d'une forme du dispositif d'aval suivant l'invention.
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La figure 4 représente un forme modifiée d'antenne, pouvant être utilisée avec l'appareil de la figure l,et
La figure 5 représente une manière possible d'adapta- tion d'une antenne pour ondes courtes à une aile d'avion.
En se référant à la figure 1 du dessin joint, une antenne dipole est constituée par les deux conducteurs 1 et 2 reliés entre eux au moyen de la bobine 3. La longueur de chacun des conducteurs 1 et 2 est rendue égale à un quart de la longueur d'onde utilisée, qui, dans le présent exem- ple, est égale à 2,5 mètres. Le conducteur d'antenne a donc une longueur égale à 0,625 mètres. La bobine 3 est couplée à deux bobines 4 et 5 reliées entr'elles par un condensateur 6. L'extrémité libre de la bobine 4 est reliée à la grille d'une triode 7, et l'extrémité libre de la bobine 5 est re- liée à l'anode de la triode 7.
Le circuit 4,5, 6 est accordé par un condensateur 8 qui, bien qu'étant représenté comme un condensateur variable, peut avoir une valeur fixe si l'ap- pareil est destiné à ne travailler que sur une longueur d'onde déterminée. La triode 7 agit comme générateur d'oscillations entretenues de haute fréquence lorsque l'appareil est utilisé comme transmetteur, et comme détecteur super-régénératif dans le cas de la réception.
Un commutateur à cinq poles et à trois positions 9, actionné au moyen d'un organe de contrôle unique (non repré- senté),sert à effectuer tous les changements de connexions nécessaires pour transformer l'appareil de récepteur en trans- metteur et vice-versa. La troisième position du connutateur arrête tout fonctionnement de l'appareil, c'est une position de "repos". Quand les bornes 10, 11, 12, 13 et 14 sont reliées respectivement aux contacta 15,16, 17 , 18 et 19 du commuta- teur, l'appareil fonctionne comme transmetteur, et quand les bornes 10 à 14 sont reliées respectivement aux contacts 20, 21, 22, 23 et 24 du commutateur, l'appareil fonctionne comme
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récepteur.
Le tube 25 qui,, lorsque les contacts de gauche du commutateur 9 sont fermés, agit comme modulateur, et lorsque les contacts de droite sont fermés, agit comme am- plificateur basse fréquence, est du type pentode. Un redres- seur sec 26, shunté par une résistance de charge 27 sert d'économiseur de batterie en redressant une partie du courant de sortie du tube 25 et en appliquant comme polarisation à la grille de contrôle de ce tube, d'une manière qui sera expliquée plus clairement dans la suite.
La grille de con- trôle du tube 25 reçoit une polarisation élevée (par exemple double de la valeur normale) au moyen de la batterie de pola- risation 28, le potentiel de cette batterie étant opposé par la différence de potentiel engendrée dans la résistance 27; de cette manière, le courant anodique dans le tube 25 est maintenu à une valeur aussi basse que le permet la bonne transmission du signal appliqué à sa grille de contrôle; la valeur excessivement élevée de la polarisation, due à la batterie 28, étant réduite comme effet de l'application d'un signalau tube 25. Le redresseur 26 est relié à l'anode du tube 25 à travers un circuit d'alimentation comprenant le condensateur 41 et la résistance 42.
Un jack de microphone 29 a l' une de ses bornes re- liée à l'extrémité de l'enroulement primaire d'un transfor- mateur de microphone 30, l'autre extrémité de cet enroulement étant reliée au châssis de l'appareil ; les connexions au châssis seront appelées dans la suite connexions à la terre, le potentiel du châssis pouvant être regardé comme étant sen- siblement constant par rapport à la terre. L'autre borne du jack est reliée à la borne 14 du commutateur 9 ; le contact 24 de ce commutateur n'est relié à rien, mais le contact 19 est relié au fil 31 allant à l'une des extrémités du filament de chacune des tubes 7 et 25, l'autre extrémité de ces fila- ments étant mise à la terre.
Les contacts 18 et 23 du connu-
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tateur sont également reliés au fil 31, et la borne 13 est reliée, à travers l'un des fils du câble 32 de batterie, à la borne positive 33 de basse tension d'une unité de puissan- ce, telle une batterie 34, pouvant être disposée loin du res- te de l'appareil. La borne négative de basse tension et de hau- te tension, 35, de la batterie 34, est mise à la terre comme représenté au dessin, au moyen d'un autre fil du câble 32.
La disposition est donc telle que lorsque l'on met le microphone (non représenté) en circuit en enfonçant la fi- che dans le jack 29, le microphone étant relié à cette fiche, et lorsque les contacts de gauche du commutateur 9 sont fermés, le courant de la section basse tension de la batterie 34 pas- se non seulement dans les filaments des tubes 7 et 25, mais également dans le microphone et dans l'enroulement primaire du transformateur 30 du microphone, le microphone étant ainsi mis en état de fonctionner.
Une extrémité de l'enroulement secondaire du transfor- mateur 30 est reliée à travers la résistance 36 à la borne né- gative de la batterie 28 de polarisation, l'autre extrémité étant reliée au contact 17 du commutateur. Un condensateur de découplage 50 a été associé à la résistance 36. La borne 12 du commutateur 9 est reliée à la grille de contr8le du tube 25.
Le contact 16 du commutateur est relié à la grille de contr6le du tube 7 à travers la résistance 37, tandis que le contact 15 est rèlié à l'anode du tube 25. Ce dernier point est mis à la terre à travers le condensateur de fuite 49. La borne 11 du commutateur 9 est mise à la terre, et la borne 10 est reliée, à travers une bobine de choc haute fréquence 38, à l'anode du tube 7. Un second condensateur de fuite 48 a été prévu, comme représenté.
L'anode du tube 25 est reliée à la grille-écran cor- respondante, à travers une bobine de chocs basse fréquence 39; la grille-écran est reliée à la borne positivehaute tension
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43 de la batterie 34, et les bornes d'un jack 40 pour les té- léphones sont reliées aux extrémités de la bobine de choc 39.
Une paire d'écouteurs normaux (non représentés) est reliée à la fiche allant dans le jack 40, et lorsque la fiche est enfoncée,les téléphones sont shuntés à travers la bobine de choc 39. Les téléphones et la bobine de choc servent ensen- ble comme self de choc de modulation quand l'appareil est uti- lisé comme transmetteur, la bobine de choc 39 pouvant être supprimée dans certains cas, les téléphones servant alors seuls de bobine de choc de modulation.
Les téléphones sont disposés, pendant l'usage, à une certaine distance du reste de l'appareil, et constituent ainsi une bobine de choc de modulation placée à distance.
Dans un appareil combiné de transmission et de réception, on a normalement à sa disposition des téléphones, et il est commode de les utiliser comme bobine de choc de modulation éloignée ;beaucoup d'autres formes de bobines de choc peu- vent, cependant, être utilisées, une place convenable pour la bobine de choc éloignée, autre que les téléphones, est ell edans la boite même contenant la batterie ou la source de puissance éloignée. L'un des avantages de l'utilisation des téléphones comme toute ou partie de la bobine de choc de modulation, consiste dans le fait que l'on peut utiliser ainsi les téléphones pour contrôler la transmission.
La fonction de la bobine de choc 39 dans la disposition décri- te est de se laisser traverser par la plus grande partie de la composante continue du courant anodique du tube 25, l'in- ductance de ladite bobine pouvant être bien plus élevée que celle des téléphones.
La disposition de la figure 1 a été décrite jusqu'ici principalement du point de vue de son fonctionnement comme transmetteur. En actionnant le commutateur 9 de manière à fermer les contacts de droite, le dispositif devient récep- @
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EMI7.1
<tb> Condensateur <SEP> 50 <SEP> 0,01 <SEP> micro <SEP> farad <SEP>
<tb>
<tb> Résistance <SEP> 27 <SEP> 50. <SEP> 000 <SEP> ohms
<tb>
<tb>
<tb> Résistance <SEP> 37 <SEP> 10. <SEP> 000 <SEP> "
<tb>
<tb>
<tb> Résistance <SEP> 47 <SEP> 100. <SEP> 000 <SEP> "
<tb>
<tb>
<tb> Résistance <SEP> 46 <SEP> 50. <SEP> 000 <SEP> ohms, <SEP> variable
<tb>
<tb>
<tb> Résistance <SEP> 36 <SEP> 250.000 <SEP> ohms
<tb>
<tb>
<tb> Résistance <SEP> 42 <SEP> 100.000 <SEP> ohms
<tb>
<tb>
<tb> Tube <SEP> 7 <SEP> Marconi <SEP> Type <SEP> LP.2.
<tb>
<tb>
<tb>
Tube <SEP> 25 <SEP> Marconi <SEP> Type <SEP> P.T. <SEP> 2.
<tb>
Une paire de téléphones convenables comporte quatre bobines reliées en série, deux bobines étant logées dans chacun des téléphones, l'inductance des quatre bobines en série étant d'environ 1,9 H (à 1000 cycles par seconde), la résistance de ces bobines, en courant continu , étant en- viron 4000 ohms. A titre de variante, une bobine de choc de modulation peut comporter quatre bobines, toutes de ca- ractéristiques analogues, reliées en série, la bobine ainsi formée ayant une inductance (à 1000 cycles par seconde) de 1,23 H et une résistance en courant continu, de 350 ohms.
Un transmetteur séparé peut être construit sur la base de la disposition représentée en figure 1 du dessin joint, en supprimant le commutateur 9 et les éléments 45,46 et 47 ; par suite de la suppression du commutateur 9, il de- vient nécessaire deprévoir des commutateurs pour couper les circuits des filaments des deux tubes et pour arrêter le courant actionnant le circuit du microphone ; il est néces- saire, de même, de.. faire des connnexions directes permanen- tes entre les points 10 et 15, 11 et 16, et 12 et 17.
Pour construire un récepteur séparé, on procède d'une manière analogue en supprimant les éléments 9, 29, 30 et 37.
Le transmetteur ou le récepteur séparé peut avoir, à la place de l'antenne dipole demi-onde, une antenne unique quart dbnde,
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teur,les changements suivants ayant lieu dans les circuits .
En premier lieu, la borne 10 du commutateur se trouve re- liée, à travers la résistance 44, à l'une des extrémités de l'enroulement primaire d'un transformateur basse fréquence 45, doht l'autre extrémité est reliée à la borne 43 de la batte- rie. L'enroulement primaire du transfoarnateur 45 est shunté par une résistance 46 de volume contrôlée La borne 11 du commutateur se trouve reliée à la grille de contrôle du tube 7 à travers une résistance 47 : c' est à dire que la rés is- tance de fuite du tube 7 est maintenant la résistance 47, à la place de la résistance 37, ces deux résistances ayant des valeurs adaptées aux fonctions respectives que doit remplir le tube 7.
Axai la résistance 47 est choisie de manière à fournir une fréquence de saturation satisfaisante lorsque le tube 7 fonctionne comme détecteur, la résistance 37 ayant une valeur convenable pour l'amorçage d' oscillations ent-re- tenues.
La borne 12 du commutateur est reliée à travers l'enroulement secondaire du transformateur 45 à la borne négative de la batterie de polarisation 28, la borne 14 étant reliée au contact vide 24, coupant ainsi le circuit du microphone.
Les téléphones demeurent en circuit quand on passe de la transmission à la réception , ils servent, dans cette dernière position, à rendre les signaux reçus audibles.
Les détails concernant les valeurs convenables des éléments utilisés dans le circuit représenté en figure 1, sont les suivants :
EMI8.1
<tb> Condensateur <SEP> 6 <SEP> 0,0001 <SEP> nicrofarad
<tb>
<tb>
<tb> Condensateur <SEP> 8 <SEP> 15 <SEP> micro-microfarads, <SEP> variable
<tb>
<tb>
<tb> Condensateur <SEP> 41 <SEP> 0,5 <SEP> nicrofarad, <SEP> papier
<tb>
<tb> Condensateur <SEP> 48 <SEP> 0,004 <SEP> nicrofarad
<tb>
<tb>
<tb> Condensateer <SEP> 49 <SEP> 0,002 <SEP> "
<tb>
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excitée au moyen d'une bobine reliée à l'une de ses extrémités et couplée aux bobines 4 et 5.
On comprendra sans peine que les transmetteurs et les récepteurs suivant la présente invention peuvent être ali- mentés en courant provenant d'un redresseur alimenté par un secteur alternatif ou continu, aussi bien que par des batteries ; quand on emploie des batteries, cellesei peuvent être disposées dans le même boitier que le transmetteur ou le récepteur, mais quand on emploie une unité de puissance alimentée par le secteur, il est préférable de disposer cel- le-ci en un point éloigné et de la reliera l'appareil au moyen d'un câble.
Les transmetteurs et les récepteurs suivant la présen- te invention conviennent particulièrement bien pour la si- gnalisation entre navires et postes côtiers, pour les com- munications entre la cabine des lodomotives et le wagon-frein d'un train de chemin de fer, et pour des usages analogues où l'on désire avoir une communication sûre dans un sens ou dans les deux sens. Dans de tels cas, il est manifestement avan- tageux que l'appareil puisse fournir une certaine indication visuelle ou audible, au récepteur, queledit récepteur est appelé ; il n'y a plus alors de nécessité, pour l'opérateur de service audit récepteur, de demeurer continuellement à son appareil, pourvu qu'il puisse voir ou entendre le dispo- sitif d'appel.
En emploie donc, suivant l'invention, un dispositif d'appel répondant au changement de courant qui a lieu dans le détecteur supér-réénératif du récepteur quand celui-ci perçoit un signal. Une forme d'un tel dispositif d'appel va maintenant être décrite avec référence aux figures 2 et 3 des dessins joints. Dans la figure 2 , on a représenté un récepteur 51 pour ondes courtes, monté sur un trépied 52, le récepteur étant pourvu d'un dispositif d'appel 53, comme @
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représenté. Le fonctionnement du dispositif d'appel dépend sur la présence ou l'absence du "bruit de saturation" existant dans le circuit de sortie du récepteur quand ledit récepteur ne reçoit aucun signal. On a prévu un couplage acoustique entre le récepteur 51 et le dispositif d'appel 53.
A cet effet, on a monté un microphone 54, disposé dans le circuit d'entrée du dispositif d'appel, dans une des parois du bottier dudit dispositif d'appel, un support approprié (non représentée étant prévu sur le dispositif d'appel, pour les téléphones récepteurs 55, la disposition étant telle que lorsque l'on place les téléphones sur le support, l'un des écouteurs vient s'appliquer contre le microphone 54, comme représenté.
Quand an emploie un tel dispositif d'appel avec un transmetteur-récepteur combiné, le dispositif d'appel 53 peut être monté sur l'unité de puissance, celle-ci étant disposée loin du récepteur. Le transmetteur-récepteur peut,, par exem- ple, 'être monté sur un trépied, l'unité de puissance pouvant être disposée par terre, au-dessous du trépied. du
La figure 3/dessin représente le circuit du dispositif d'appel. Suivant cette figure, le microphone 54 est branché, avec sa batterie 56, en série avec l'enroulement primaire d'un transformateur d'entrée 57, l'enroulement secondaire de ce transformateur ayant ses extrémités reliées respecti- vement aux grilles de contrôle d'un tube triode double 58.
Une prise correspondant au centre de l'enroulement secondai- re du transformateur 57 est reliée à travers une batterie de polarisation 59 au filament du tube 58, ce filament étant alimenté par la batterie de chauffage 60. Les deux anodes du tube 58 sont reliées ensemble et, à travers un solénolde 61 et une batterie haute tension 62 au filament.
Une armature polarisée 63, pivotée autour du point 64, est disposée à l'intérieur du solénôlde 61, un obtura- teur 65 étant soudé,à l'extrémité de l'armature 63. Une lampe
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66, alimentée par la batterie 60, a été prévue, la disposi- tion étant telle que l'obturateur 65 vient masquer la lampe 66 sauf lors de la réception des signaux. Ce résultat est obtenu de la. manière suivante :
La polarisation due à la batterie 59 a été choisie de manière @elle, que lors de la réception d'un signal, le bruit de saturation cessant, aucun courant ne passe dans le tube 58 ; c'est à dire que le tube 58 est polarisé au point de coupure, le tube ne laissant passer le courant que lors de l'existence du bruit de saturation.
En l'ab- sence de signal, le courant passe, par suite de l'existence du bruit de saturation, dans le solénolde 61, l'armature 63 venant occuper la position représentée, c'est à dire la position où elle masque la lampe 66. Quand le bruit de sa- turation cesse, le courant dans le solénolde 61 tombe sen- siblement à zéro, l'obturateur 65 tombe sous l'effet de la pensanteur en laissant apparaître la lampe 66.
Dans une disposition modifiée, le courant redressé du bruit de saturation peut être conduit à travers le cadre d'un milliampéremètre dont l'aiguille a été remplacée par Un 'petit disque disposé de manière à masquer plus ou moins une source lumineuse allongée, la disposition étant telle que la source se trouve découverte davantage lors de la réception d'un signal que lors de l'absence de signal.
Un tel dispositif d'appel peut également être utilisé comme indicateur d'accord.
Des dispositifs d'appel tels que ceux décrits ci-desè- sus peuvent être agencés pour donner un appel clignotant, en interrompant ou modulant convenablement le signal d'appel émispar le transmetteur.
Le changement de courant dans le détecteur du récep- teur lors de la réception d'un signal peut, bien entendu, être utilisé pour actionner un dispositif d'appel sonore.
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On peut, par exemple, intercaler un relais dans le circuit anodique du tube 58 de la figure 3 , le relaisétant établi pour fermer le circuit d'une sonnerie, d'un buzzer ou d'un appareil analogue.
On remarquera que les dispositifs d'appel décrits ci-dessus, ne fonctionnent que pendant le temps où le signal qui a déclenché le dispositif continue à être reçu/ On peut, si on le désire, prévoir des moyens fonctionnant avec une action de "détente", ces moyens assurant que le dispositif d'appel demeure dans la position "appelé" même si le signal d'appel cesse.
A cet effet, on peut s'arranger pour que le changement de courant dans le détecteur du récepteur arrête, lors de la réception du signal, le fonctionnement d'un dis- positif à décharge dans le gaz, par exemple un dispositif ne laissant passer aucun courant tant que le potentiel de. sa grille n'atteint pas une valeur critique déterminée, le courant passant ensuite jusqu'à ce que le potentiel de son anode se trouve réduit à une certaine valeur, même si le potentiel de la grille tombe au-dessous de ladite valeur critique.
La figure 4 représente une forme modifiée d'antenne pouvant être utilisée à la place de celle représentée en figure 1, L'antenne de la figure 1, disposée horizontale- ment, s'est avérée comme étant relativement non directrice, mais dans les cas où l'on désire un effet directif encore moins prononcé, on peut utiliser l'antenne de la figure 4.
En plus des parties de l'antenne de la figure 1, l'antenne comporte encore deux autres conducteurs 67 et 68 disposés sensiblement à angle droit par rapport aux conducteurs 1 et 2.
Ces conducteurs 67 et 68 peuvent être disposés à environ 4,0 cn. l'un de l'autre. Leur longueur est sensiblement la même que celle des conducteurs 1 et 2. Les parties 1 et 2 peuvent être disposées horizontalement, les parties 67 et 68 pouvant être dirigées dans une direction voulue quelconque.
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Un système sans propriétés directrices, tel que celui qui vient d'être décrit, présente une grande valeur pour beau- coup d'.usages, par exemple pour les communications échangées entre avions ou entre un avion et la terre.
Une manière de fixation de l'antenne de la figure 1 sur les ailes d'un avion, est représentée dans la figure 5. Le bord avant de l'aile est désigné par 69, les conducteurs 1 et 2 étant fixés à l'aile près de l'extrémité arrière de celle- ci, au moyen de supports convenables 70. Les connexions à la bobine 3 de l'appareil de la figure 1 peuvent être assurées par des conducteurs 71 et 72. L'antenne peut, si on le désire, être construite dans le corps de l'aile ou peut être fixée dans toute autre position convenable, pourvu que les conduc- teurs 1 et 2 soient normalement horizontaux.
Dans l'application de l'antenne de la figure 4 à un avion, les conducteurs 67 et 68 peuvent être disposés dans ou sur le fuselage, ou bien ils peuvent être dirigés vers le haut ou vers le bas.
On a trouvé qu'avec l'appareil décrit, travaillant sur une longueur d'onde de 5 métras ou moins, il ne se pro- duisait pas d'interférence appréciable due à ]!allumage des moteurs de l' avion.
La présente invention permet de rendre les transmet- teurs et les récepteurs extrêmement légers, compacts et peu encombrants ; ainsi, un transmetteur-récepteur combiné peut être logé dans un bottier mesurant 15 x 20 x 10 cm,le boitier contenant les batteries nécessaires et le dispositif d'appel, pouvant mesurer 34 x 17 x 13 cm.;le poids total de l'appareil peut être d'environ 6,8 kg. La portée de l'appa- reil peut, dans ce cas, être de l'ordre de 75 km.
Les transmetteurs et les récepteurs suivant l'inven- tion peuvent être pourvus, si on le désire, d'antennes di- rectrices et. peuvent, dans ce cas, 'être utilisas pour gui- der les navires, les avions, ou pour des usages analogues.
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L'invention n'est pas limitée aux formes de réali- sation particulières décrites ci-dessus à titre d'exemple, diverses modifications, entrant dans le cadre de l'invention, pouvant aisément venir à l'esprit des hommes du métier.