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"PREREFCTIONNEMENTS AUX DESCENTES D'ANTENNES POUR SYSTEMES RECEPTEURS SANS FIL"
La présente invention est relative aux descentes d'antennes pour systèmes récepteurs sans fil.
Un objet important de l'invention consiste à établir une descente d'antenne peu coûteuse et à faibles pertes, utilisable pour la réception de la radiodiffusion sur petites, moyennes ou grandes longueurs d'ondes, et dont la structure présente
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une flexibilité mécanique modérée, cette descente d'antenne possédant en outre une faible impédance, de sorte qu'elle peut être connectée directement à une ou plusieurs antennes avec lesquelles elle est combinée, sans qu'il soit nécessaire d'interposer un transformateur à l'extrémité antenne du système de descente.
Un autre objet important de la présente invention consiste à établir une descente d'antenne perfectionnée pouvant être utilisée sélectivement avec plusieurs antennes dont chacune est établie en vue de fournir le meilleur rendement sur une échelle de longueurs d'ondes faisant partie d'une série d'échelles de longueurs d'ondes.
L'invention prévoit des descentes d'antennes perfectionnées du type dans lequel il est fait usage de trois conducteurs.
Suivant la présente invention, une descente d'antenne comporte trois conducteurs isolés l'un de l'autre et disposés de manière à former un ensemble flexible ou quasi-flexible,, la disposition étant telle que, ou bien les deux conducteurs ex- térieurs peuvent être utilisés pour le transport d'énergie, tandis que le conducteur intérieur est mis à la terre ou bien, le conducteur intérieur peut être utilisé pour le transport d'énergie, tandis que les conducteurs extérieurs sont mis à la terre, la disposition étant en outre telle que l'ensemble de la descente d'antenne est à faible impédance, grâce à quoi il peut être connecté directement à une ou plusieurs antennes avec lesquelles il est combiné, sans qu'il soit nécessaire de prévoir un transformateur d'impédance à l'extrémité antenne de la descente.
L'objet de l'invention est représenté aux dessins schéma- tiques et explicatifs annexés.
Dans les Fig.s 1 et 2, lesquelles montrent des vues per-
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pendiculaires entre elles d'un mode d'exécution de la descente d'antenne, cette dernière comporte trois feuillards de cuivre ou analogue 1, 2, 3, présentant chacun une épaisseur de 1/32 de pouce et une largeur de 3/16 de pouce, ces feuillards étant montés côte à côte de manière à être parallèles entre eux et maintenus fixement dans la position relative voulue, au moyen d'isolateurs appropriés 4 établis en porcelaine ou analogue et fixés à l'aide de bandes isolantes 5. De préférence, on peut prévoir un isolateur tous les six pouces.
Les Figs. la et 2a montrent un mode de support et d'isolement approprié des feuillards 1, 2, 3 la Fig. la étant une vue d'élévation et la Fig. 2a, une vue en coupe prise à angle droit par rapport à la Fig. la.
Dans ces Figures, les trois feuillards 1, 2, 3 sont supportés au moyen de quatre isolateurs en porcelaine ou autre matière appropriée, ces isolateurs présentant des saillies planes S1 et des renfoncements 82,de sorte qu'ils peuvent être assemblés de la manière représentée dans la Fig. 2a, c'est-à- dire en intercalant les susdits feuillards entre les isolateurs, ces derniers étant maintenus dans la position relative correcte au moyen d'un dispositif de serrage à sangle métallique TF (non représenté dans la Fig. 2a) qui embrasse le "paquet".
Les isolateurs sont pourvus en 83 et S4 de rainures présentant la largeur et la profondeur voulues, ces rainures étant destinées à recevoir la sangle de serrage TF qui entoure le paquet. Une telle descente d'antenne peut être appliquée de la manière montrée dans la Fig. 3, dans laquelle l'extrémité récepteur du feuillard conducteur médian 2 est mise à la terre, tandis que l'autre extrémité de ce feuillard est connectée au point milieu d'un doublet symétrique 6 (lorsqu'il s'agit de
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recevoir des ondes courtes) dont la longueur totale peut être, par exemple, de 80 pieds et qui peut être supportée par des mâts 7 ou analogues, à une hauteur de 30 pieds, par exemple, au-dessus du sol. La Fig. 3 ne montre pas les isolateurs de la descente.
A l'extrémité antenne du système de descente, les deux feuillards conducteurs extérieurs 1,3 sont connectés au doublet 6, symétriquement de part et d'autre du point de connexion entre le doublet et le conducteur médian mis à la terre 2, la distance entre les points de connexion des deux conducteurs extérieurs avec le doublet étant de préférence de 7 pieds. Les conducteurs extérieurs divergent depuis le conducteur intérieur à la manière d'un cône ou (comme montré au dessin) d'un triangle, à partir d'un point situé à proximité des points de connexion de ces conducteurs avec l'antenne, la hauteur de ce cône ou triangle étant de préférence de 5 pieds environ.
Pour réaliser la disposition conique, on prévoit entre les conducteurs séparés et à diverses distances du point de divergence, des fils tendeurs,bien entendu isolés, ces derniers présentant des longueurs différentes qui vont en augmentant à mesure qu'on se rapproche de l'antenne. A l'extrémité "récepteur" de la descente, les conducteurs extérieurs sort connectés aux extrémités opposées du primaire d'un transformaleur d'entrée 8 dont le secondaire est intercalé, de la manière habituelle, entre la grille et la cathode de la première lampe 9 du récepteur. Cette lampe peut être un changeur de fréquence, lorsqu'il s'agit d'un récepteur superhétérodyne. On a obtenu des résultats satisfaisants avec une descente d'antenne d'une longueur de 85 pieds environ.
Dans une disposition quelque peu différente, représentée en partie dans la Fig. 4, le conducteur médian 2 qui, comme dans la Fig. 1, est mis à la terre à son extrémité récepteur,
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n'est pas du tout connecté à l'antenne, cette dernière étant divisée en deux moitiés 6a, 6h par l'intercalation d'une longueur de fil 10 qui réunit mécaniquement les dites moitiés avec lesquelles elle forme une même ligne droite, la dite longueur de fil étant isolée des deux demi-antennes par des isolateurs interposés 11 dont chacun est disposé à proximité d'un point de connexion entre un conducteur extérieur, 1 ou 3, avec l'extrémité intérieure de la demi-antenne respective.
Avec cette dernière variante, on a obtenu des résultats satisfaisants en prévoyant une distance de 6' entre les points de connexion des conducteurs extérieurs avec l'antenne, la hauteur du triangle déterminé par les extrémités divergentes des pali- ties des conducteurs extérieurs situées à proximité de l'antenne étant de 5' 6", et la longueur totale de l'antenne étant, comme précédemment, de 80'. On peut perfectionner les modes d'exécution représentés dans les Fige. 3 ou 4, en munissant le transformateur d'entrée du récepteur d'un écran électrostati que Sa (comme montré dans la Fig. 5) prévu entre les enroulements de ce transformateur, et en mettant cet écran à la terre par connexion à l'extrémité récepteur du conducteur médian 2.
Une meilleure symétrie encore peut être obtenue en disposant le premier étage du récepteur également d'une manière symétri- que ; par exemple, comme montré dans la Fig. 6, le secondaire du transformateur d'entrée 8 peut alimenter deux lampes 9a, 9b connectées en opposition, la grille d'une de ces lampes étant connectée à une extrémité du secondaire, tandis que la grille de l'autre lampe est connectée à l'autre extrémité du secondaire, le point de cathode commun étant mis à la terre et connecté à l'écran électrostatique 8a prévu entre les enrou- lements primaire et secondaire du transformateur.
Une symétrie analogue à l'entrée peut être réalisée à l'aide d'une disposition comprenant un condensateur. Par exem-
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ple. à l'extrémité récepteur, les deux conducteurs extérieurs 1, 3 peuvent être connectés chacun, comme montré dans la Fig.
7, à une extrémité du primaire 8a d'un transformateur d'entrée (la Fig. 7 montre le primaire seulement), les extrémités de ce primaire étant réunies chacune à une moitié 12a ou 12h de l'armature fixe d'un condensateur différentiel ou à compensas tion dont l'armature mobile 12a peut être disposée soit entièrement dans une demi-armature fixe, soit entièrement dans l'autre demi-armature fixe, soit dans toute autre position intermédiaire voulue. La dite armature mobile 12a est mise à la terre par connexion au conducteur médian 2 du système de descente,. la disposition étant telle qu'en réglant le condensateur différentiel ou à compensation, on peut réaliser une très bonne symétrie.
Les montages décrits ci-dessus permettent d'obtenir d'excellents résultats dans la réception sur ondes courtes, vu qu'ils offrent la possibilité d'adapter, d'une manière simple et facile, l'impédance du système de descente à celle du doublet ou de l'antenne et de réaliser ainsi les meilleures conditions de réception.
Dans un autre mode d'exécution de l'invention, tel que représenté dans la Fig. 8, et qui est destiné à permettre la réception parfaite sur une large bande de longueurs d'ondes, on fait usage de deux doublets disposés suivant une même droite, les moitiés 13a, 13b du plus grand de ces doublets étant disposées symétriquement et extérieurement aux moitiés 14a, 14h du plus petit des deux doublets. Dans ce mode d'exé- cution, les deux doublets qui, comme il a été indiqué plus haut, sont disposés suivant une même droits,sont constitués sous forme de cinq longueurs de conducteur 13a, 14a, 15, 14b, 13b tenduss entre deux mâts (non représentés),ces longueurs
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étant isolées les unes des autres au moyen d'isolateurs 11, comme montré au dessin.
Le petit doublet est constitué par les deux longueurs de fil 14a, 14b disposées de part et d'autre du fil de liaison 15tandis que le grand doublet est constitué par les deux longueurs de fil restantes 13a et 13b Le fil de liaison 15 sert uniquement à assurer la continuité mécanique de l'ensemble. Dans ce mode de réalisation, il est fait usage d'un système de descente d'antenne à trois feuillards 1, 2, 3, comme décrit plus haut, le conducteur intérieur 2 étant mis à la terre à l'extrémité récepteur de la descente. Les conduc teurs extérieurs divergent d'une manière triangulaire ou conique à l'extrémité antenne de la descente et sont connectés chacun à une extrémité intérieure d'une moitié 14a, 14b du petit doublet.
Les extrémités intérieures des moitiés du grand doublet sont connectées au moyen de conducteurs supplémentaires, comme montré au dessin, aux conducteurs extérieurs du système de descente d'antenne, en des points disposés symétriquement et situés plus bas fe'ext-à-dire plus près du récepteur) que les points à partir desquels les dits conducteurs extérieurs divergent pour aller rejoindre le petit doublet. Les extrémités récepteur des conducteurs extérieurs sont connectées au récep teur de toute manière appropriée, par exemple de la manière décrite ci-dessus.
Avec une telle disposition, il est possible de réaliser le grand doublet de manière qu'il fournisse les meilleurs résultats sur une longueur d'onde, par exemple de 50 mètres, tandis que le petit doublet donnerait les meilleurs résultats sur une autre longueur d'onde, par exemple de 19 ou de 25 mètres, de sorte que la combinaison donnerait les meilleurs résultats sur un nombre de bandes utilisées dans la radiodiffusion par ondes courtes, par exemple, les bandes de 50,
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31,5, 25, 191, 17 et 14 mètres.
Le fait que le système de descente d'antenne est à faible impédance a pour résultat qu'il devient relativement simple de brancher les deux systèmes de doublets (lesquels présentent naturellement des caractéristiques d'impédance différentes) sur un même système de descente d'antenne, sans qu'il en résulte des inconvénients.
Dans tous les modes de réalisation décrits jusqu'ici, il peut, d'une manière générale, s'avérer avantageux de donner une certaine torsion à la descente à trois conducteurs, par exemple en prévoyant une torsion complète tous les 10'.
Dans une autre variante, représentée schématiquement en élévation et en plan respectivement dans les Figs. 9 et 10 et utilisable pour la réception sur ondes courtes, ainsi que sur ondes longues et moyennes de radiodiffusion, on emploie, pour la réception sur ondes courtes, un doublet 6a 6h, tandis que la réception sur ondes longues et moyennes se fait à l'aide d'une antenne 16 en T ou en L, ou d'une antenne réceptrice de radiodiffusion présentant toute autre forme appropriée connue. Les deux moitiés du doublet pour ondes courtes sont disposées suivant une même droite et sont isolées l'une de l'autre au moyen d'isolateurs 11 interposés entre elles, de petits brins de fil 15 étant prévue entre les isolateurs, afin d'assurer la continuité mécanique de l'ensemble.
L'autre antenne 16 est disposée à angle droit par rapport au doublet (les deux antennes étant horizontales) et est maintenue à une extrémité par l'isolateur 11 disposé entre les deux longueurs de fil 15. Les extrémités intérieures du doublet pour ondes courtes sont connectées aux conducteurs extérieurs 1, 3, de la descente à trois feuillards,,, comme décrit ci-dessus (comme dans le mode de réalisation précédent, cette descente d'antenne à trois feuillards peut être légèrement tordue), l'autre antenne
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étant connectée au conducteur médian 2. La Fig. 10 montre, en traits pleins une antenne en L.. Dans le cas d'une antenne en T, il y aurait un prolongement comme montré par le trait interrompu en 17.
L'extrémité récepteur de la descente est représentée dans la Fig. 11.. Dans le mode d'exécution représenté, on prévoit un commutateur tripolaire 18. Le conducteur médian 2 est connecté au couteau médian du commutateur 18, tandis que les conducteurs extérieurs 1, 3 sont connectés aux couteaux extérieurs de ce commutateur. Les plots extérieurs situés sur un côté du commu- tateur sont connectés aux extrémités opposées du primaire d'un transformateur d'entrée 8x alimentant le récepteur (non représenté) et servant à la réception d'ondes courtes, les enrou- lements de ce transformateur étant séparés par un écran électrostatique, lequel est mis à la terre et connecté au plot médian du même côté du commutateur.
Quant aux trois plots restants prévus de l'autre côté du commutateur, les deux extérieurs sont mis à la terre, tandis que le médian est connecté,, à travers le primaire d'un transformateur d'entrée 8y pour ondes longues ou moyennes, à l'un des deux plots extérieurs. Ce dernier transformateur est de préférence également pourvu d'un écran électrostatique, lequel est mis à la terre. Avec une telle disposition, la descente d'antenne à trois conducteurs est utilisée comme descente d'antenne non inductive pour la réception d'ondes courtes, longues et moyennes.
Pour la récep- tion d'ondes courtes, le commutateur est placé dans la position (correspondant à la position de gauche de la Fig. 11) dans laquelle le conducteur médian est mis à la terre, et le doublet utilisé comme dispositif capteur d'énergie, de sorte que, en ce qui concerne la réception d'ondes courtes, cette dernière disposition ressemble en effet au système récepteur pour ondes
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courtes déjà décrit précédemment. Pour la réception sur ondes longuea ou moyennes, on renverse le commutateur dans la position opposée, de telle manière que les deux conducteurs extérieurs 1, 3 se trouvent mis à la terre et forment un blindage pour le conducteur médian qui est connecté à l'antenne en T, en L ou analogue.
Ainsi, lorsque le commutateur se trouve dans la position "ondes courtes", c'est le doublet qui constitue l'antenne captatrice, tandis que le conducteur central 2 et l'autre antenne sont mis à la terre ; contre, lorsque le dit commutateur occupe la position opposée, c'est l'antenne en T, en L, ou de forme similaire, qui constitue l'antenne captatrice, tandis que le doublet et les conducteurs extétieurs 1, 3 sont mis à la terre, le conducteur médian 2 formant alors une descente d'antenne blindée. Par conséquent, cette disposition offre la possibilité de réaliser un blindage parfait non inductif pour une très large bande de longueurs d'ondes, tout en permettant d'utiliser des antennes appropriées pour les différentes échelles de longueurs d'ondes reçues.
L'invention n'est pas limitée à la conformation mécanique particulière de la descente d'antenne décrite jusqu'ici. Dans une variante de la descente d'antenne, montrée dans la Fig. 12 (et qui, pour éviter la confusion avec le mode d'exécution décrit ci-dessus, sera désignée par le terme de "construction câblée", par opposition à la "construction à feeder en feuillard"), la conducteur médian 2 est constitué par un feuillard auquel on a donné une légère torsion, tandis que les deux conducteurs extérieurs 1, 3 sont constitués par des fils qui suivent la torsion du feuillard.
De petites perles isolantes 19 sont enfilées sur les fils 1, 3, de manière à être situées de part et d'autre du feuillard et, de cette façon, on obtient un isolement réciproque et une position relative correcte des
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trois conducteurs, tout en assurant en même temps la flexibili- té de l'ensemble. Ce système à trois conducteurs est inséré dans un tube extérieur 20, par exemple en plomb, ou (de préférence) comme montré dans la Fig. 13, dans un tube en caoutchouc 21 pourvu d'une gaine extérieure 22 en cuivre tressé et d'un revêtement 23 résistant aux intempéries. Les perles isolantes peuvent être maintenues dans la position correcte sur les fils,en considérant le sens longitudinal de ceux-ci,par un léger matage du fil, pratiqué de part et d'autre de chaque perle, comme montré dans la Fig. 14.
La gaine de cuivre extérieure est mise à la terre pendant que l'appareil est en service. Lorsque ce système de descente d'antenne est utilisé comme feeder symétrique à deux fils, le feuillard médian 2 est mis à la terre. Etant donné que, grâce à une construction soignée, les fils conducteurs extérieurs peuvent être amenés à se trouver, tant physiquement qu'électrostatiquement, plus près du feuillard intérieur que de la gaine en cuivre tressé, la plupart des lignes de force qui se forment entre les fils conducteurs et la terre se rejoindront plutôt entre les fils conducteurs et le feuillard qu'entre les fils conducteurs et la dite gaine tressée, et, par conséquent, la plupart de ces lignes couperont plutôt uniquement les perles isolantes à pertes relativement faibles, que l'enveloppe tubulaire extérieure en caoutchouc à pertes relativement élevées,
de sorte que les pertes diélectriques seront peu élevées. Lorsque la descente d'antenne suivant l'invention est utilisée comme feeder à fil unique, le feuillard intérieur sert pour le transport d'énergie et les fils conducteurs extérieurs sont mis à la terre,, de sorte que ces derniers conducteurs forment blindage pour le feuillard méd ian.
Dans une autre "construction câblée" montrée en coupe
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schématique dans la Fig. 15 au lieu d'employer un conducteur médian en feuillard et deux fils conducteurs extérieurs portant des perles isolantes, on peut utiliser trois conducteurs en feuillard, dont le médian, 2, aura de préférence une largeur beaucoup plus grande que les deux extérieurs 1, 3, les divers conducteurs pouvant être isolés les uns des autres et maintenus dans les positions voulues, à l'aide d'isolateurs 24, en mica ou analogue (dont les périphéries sont de préférence pourvues de bordures métalliques, non représentées,.
destinées à assurer une résistance mécanique) pourvus de fentes que traversent les conducteurs, ces isolateurs en forme de disques étant répartis à intervalles le long de la descente et étant disposés transversalement à la direction générale de cette dernière. A titre de variante, on peut employer des isolateurs formés chacun par deux moitiés distinctes assemblées au moyen d'un dispositif approprié à bride ou à bande de serrage.
Lors de la mise en oeuvre de l'objet de l'invention, on peut utiliser un système constitué par une ou plusieurs longueurs de "construction de feeder à feuillards" et une ou plusieurs longueurs de "construct ion câblée" réunies les unes aux autres, et l'on peut éviter, en substance, des pertes par réflexion aux points de jonction, en établissant de telle manière les longueurs des diverses "constructions" reliées entre elles, que celles-ci présentent les mêmes impédances caractéristiques. A ce propos, il y a lieu de noter que les constructions décrites ci-dessus sont établies de manière à rendre une telle "égalisation d'impédances" (destinée à éviter la réflexion) à la fois pratique- et facile.
L'objet de l'invention trouve un grand nombre d'applications, dont la principale consiste dans son utilisation dans un système de descente d'antenne pour la réception ordinaire de
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radiodiffusion "toutes ondes". Cependant, une autre application importante de l'invention se rapporte à la réception de télévision.
Les systèmes de descente d'antenne décrits ci-dessus se prêtent particulièrement à être utilisés comme feeders, étant donné qu'ils sont symétriques et de faible impédance, et qu'ils peuvent être posés en hauteur d'une manière facile et peu coûteuse, ou bien, passer très près du sol sans nécessiter des mesures de précaution fastidieuses en ce qui concerne l'isolement. Par conséquent, les systèmes suivant l'invention peuvent être utilisés avantageusement comme feeders dans des systèmes commerciaux de signalisation électrique.
REVENDICATIONS.
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1 - Un système de descente d'antenne comportant trois conducteurs isolés les uns des autres et disposés de manière à former une structure flexible ou quasi-flexible, les deux conducteurs extérieurs étant utilisés pour le transport d'éner- gie, tandis que le conducteur intérieur est mis à la terre la disposition générale étant telle que l'ensemble du système de descente possède une faible impédances grâce à quoi le dit système peut être connecté directement à une ou plusieurs antennes, sans qu'il soit nécessaire d'interposer des transformateurs d'impédance à l'extrémité antenne de la descente.
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