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PERFECTIONNEMENTS AUX SYSTEMES ELECTRIQUES DE SIGNALISATION A HAUTE FREQUENCE, AINSI QU'AUX APPAREILS S'Y RAPPORTANT.
L'invention concerne des arrangements modulateurs et démodulateurs pour des systèmes électriques d'ondes de signalisation transmi -ses à travers un guide diélectrique. Son but principal est de prévoir des appareils nouveaux et perfectionnés,ainsi qu'une méthode pour la réception effective des ondes de signalisation électromagnétiques, spéoialement quand ces signaux ont été transmis vers la station récep -trioe le long d'un guide diélectrique. Suivant l'invention,on a oombiné un ou plusieurs éléments récepteurs sensibles aveo un guide dié-
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-lectrique, et cela dans une relation telle pour les lignes de force des ondes reçues que l'énenie des signaux y est appliquée d'une mani- ère effective.
Un autre but de l'invention est de modifier l'extrémité réceptrice d'un guide diélectrique en vue de sa combinaison avec des éléments récepteurs sensibles.
Ces différents buts, ainsi que d'autres non spécialement mentionnés ici, sont mieux compris de la description suivante d'un cer -tain nombre de modes de réalisation de l'invention,exposés en se ba -sant sur les dessins ci-joints. Ces modes de réalisation ne sont cependant donnés qu'à titre d'exemples,et l'invention ne leur est nullement limitée.
Sur ces dessins: Les figures 1,3,5,7 montrent schématiquement des sections longitudinales de guides diélectriques sur lesquels les lignes de force des différents types d'ondes respectifs sont montrées.
Les figures 2,4,6,8,sont des sections transversales correspondantes faites à travers ces guides. La figure 9 est une section transversale d'un guide diélectrique montrant des détecteurs à cristaux adaptés spé -cialement pour des ondes magnétiques asymétriques et certains autres types. La figure 10 montre des détecteurs à cristaux adaptés pour la réception d'ondes magnétiques symétriques. La figure 11 est un autre arrangement pour la réception d'ondes magnétiques asymétriques. La fi -gure 12 se rapporte à un cristal récepteur associé extérieurement avec l'extrémité réceptrice d'un guide diélectrique. La figure 13 mon -tre des cristaux disposés en multiple pour la réception d'ondes élec -triques symétriques.
La figure 14 est une vue d'une section longitudinale donnant une modification dans le but de faciliter l'ajustement.
La figure 15 montre un cristal associé avec un récepteur dipôle dans un guide diélectrique. La figure 16 est une vue d'une section longitudinale de l'arrangement de la figure 15. La figure 17 indique une disposition alternée des cristaux pour le même type d'ondes que celui envisagé figure 15. La figure 18 montre une combinaison des arrangements des figures 15 et 17. La figure 19 représente une suite de cristaux placés en série et adaptés pour recevoir des ondes magnétiques symétri -ques. La figure 20 montre un cristal associé à une section d'un systè-
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-me à conducteurs coaxiaux,accordé par rapport à un guide diélectrique de manière à produire des signaux d'intensité maximum. La figure 21 est une modification dans laquelle des jonctions thermoéleotriques remplacent le ou les cristaux de la figure 11.
La figure 22 donne une section longitudinale d'un guide diélectrique, à son extrémité réceptrice,pourvu d'un piston ajustable dans un but qui sera expliqué par la suite. La figure 22a est une modification apportée à l'arrangement de la figure 22. La figure 23 montre une chambre terminale à l' extrémité réceptrice, équilibrant l'impédance. La figure 24 montre une telle chambre pourvue d'un oscillateur à battement. La figure 25 se rapporte à un oscillateur convenable pouvant servir dans cette con -nexion. La figure 26 représente une section transversale montrant l' emploi de rectificateurs agissant dans les deux sens. La figure 27 est une section longitudinale d'un guide diélectrique à son extrémité réceptrice, et montrant l'emploi d'un oscillateur de battement.
La fi -gure 28 est une vue en perspective d'un guide diélectrique à son ex- trémité réceptrice montrant l'oscillateur de battement en oombinaison avec un système de fil Lecher. La figure 29 est le schéma d'und/section transversale faite à travers un guide diélectrique à son extrémité ré -ceptrice, et montrant un tube à gaz à cathode froide comme élément récepteur, avec son circuit associé. La figure 29a se rapporte à une modification de l'arrangement de la figure 29. La figure 30 est un schéma montrant les extrémités, transmettrice et réceptrice,d'un guide diélectrique aveo un tube à gaz à cathode froide remplissant pra- tiquement le guide à l'extrémité transmettrice pour la modulation,et un autre tube à gaz semblable à l'extrémité réceptrice pour la détection.
La figure 31 est un schéma montrant un appareil inducteur pour l'excitation des tubes de la figure 30, se passant ainsi des électrodes plaques de la figure 30La figure 32 représente un tube tel que le tu -be d'envoi de la figure 30,placé dans la partie rétréoie du guide di- électrique, La figure 33 montre un tube à gaz à cathode chaude servant d'élément détecteur dans un guide diélectrique à l'extrémité réceprice. La figure 34 concerne un tube à deux électrodes à cathode
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chaude et à vide poussé, servant d'élément récepteur dans un guide diélectrique. La figure 35 se rapporte à un tube à deux électrodes et à cathode chaude, placé dans un système adapté pour recevoir des ondes du type symétrique. La figure 36 concerne un tube à vide à trois électrodes pouvant recevoir des ondes magnétiques asymétriques.
La figure 37 montre un tube semblable pour ondes magnétiques symétriques.
La figure 38 représente un tube à grilles multiples servant à recevoir des ondes électriques symétriques. La figure 39 montre schématiquement un tube à trois électrodes pouvant être ajusté pour différents usages. La figure 40 se rapporte à un système de circuits convenables pour récepteur régénérateur. La figure 41 montre les circuits associ -és pour un osoillateur Barkhausen destiné à fonctionner comme un dé -testeur oscillateur dans un guide d'ondes. La figure 42 montre des connexions analogues pour un oscillateur magnétron. La figure 43 mon -tre un oscillateur à tube à vide à trois électrodes avec connaxions alternées, de manière qu'il peut être dtilisé pour la réception ou pour la transmission.
Dans le but de transmettre des ondes électromagnétiques d'un endroit à un autre, un guide diélectrique peut être prévu qui consiste en un corps de matière diélectrique s'étendant entre les deux endroits et entouré latéralement d'une discontinuité diélectrique. Un tel gui -de peut présenter différentes formes, comme par exemple un corps/cy- lindrique ou espace rempli d'air entouré d'une enveloppe métallique.
Sur les figure 1 à 8 des enveloppes cylindriques sont montrées en sec -tions longitudinales et transversales avec l'épaisseur de l'envelop -pe fortement exagérée afin de faciliter la représentation schématique.
Des divers types d'ondes qui peuvent être propagées dans un guide diélectrique,la présente description se rapporte plus spécialement à certains types simples qui peuvent être désignés comme suit : Les ondes sont dites symétriques si elles se disposent symétriquement de tous les côtés autour de l'axe, mais elles sont dites asymétriques si les lignes de force s'étendent en grande partie parallèlement à un simple
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plan contenant l'axe. De plus les ondes sont dites diélectriques si elles ont une composante de force électrique dans la direction de propagation, mais elles sont magnétiques si. elles ont une composan -te de force magnétique dans cette direction.
Sur les figures 1 à 8, des lignes continues représentent les .lignes de force électrique, tandis que les lignes pointillées rrésentent les lignes de force ma -gnétique. Par suite, des ondes électriques symétriques Eo sont indi -quées figures 1 et 2 ; desondes magnétiques symétriques Ho sont indiquées figures 3 et 4 ; ondes électriques asymétriques E1 sont montrées figures 5 et 6; et des ondes magnétiques asymétriques H1 sont montrées figures 7 et 8.
En supposant que des ondes de l'un des types montrés figures 1 à 8 sont transmises à travers un guide diélectrique,la présente in -vention cherche plus particulièrement à obtenir un fonctionnement maximum pour ces ondes d'un signal incident donné à l'extrémité ré- ceptrice. Il est évident, dans la plupart des cas,que la configura- tion et la relation des parties à l'extrémité réceptrice seront avan -tageusement semblables à l'extrémité transmettrice sur la substitu- tion des générateurs d'ondes pour les récepteurs d'énergie.
Dans la description suivante, une fréquence convenable, sera envi -sagée à titre d'exemple,et choisie de l'ordre de 2.000 mégacycles par seconde,ce qui correspond à une longueur d'onde dans l'espace d' environ 15 centimètres. Pour une telle longueur d'onde,le diamètre des guides, quand le noyau est constitué par l'air,peut être avantagée -sement d'environ 125 mms. Les dispositifs décrits ici sont applica- bles, en modifiant leurs dimensions, à des fréquenoes plus hautes ou plus basses que celle mentionnée.
Les détecteurs ou récepteurs à cristaux sont des exemples d'un certain nombre de dispositifs ou matières bien connues qui répondent non linéairement aux voltages appliqués, o.à.d. qu'avec des voltages variables, les accroissements résultants de courant ne sont pas pro- portionnels aux accroissements de voltages. Ces appareils ont la pro-
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-priété de moduler ou de démoduler les diverses fréquences qui leut ont été appliquées. Ils peuvent produire soit divers harmoniques de l'une quelconque des fréquences reçues,ou, dans le cas le plus gêné -ral ils peuvent fournir une démodulation correspondant aux sommes et aux difrérences de toutes les diverses fréquences reçues.
Quand une bande de fréquences relativement basses est comtinée avec une fré -,uence porteuse plus élevée pour former une bande latérale, le procédé consiste en une modulation. Au contraire quand les composantes d'une telle combinaison sont reproduites, le procédé est désigné com -me étant une démodulation ou une détection. Ainsi qu'on le sait,ces deux procédés ne sont pas essentiellement différente. Dès lors plusieurs des dispositifs ici décrits,sont applicables aussi bien pour une modulation que pour une démodulation, c.à.d.pour une transmission aussi bien que pour une réception.
Comme exemples de cristaux qui possèdent la propriété non linéaire qui a été mentionnée, on peut citer la galène,le silicon,les pyrites de fer,le carborundum, ainsi que les.plaques à oxyde de cuiv re.
Des gaz sous certaines pressions ont aussi des propriétés analogues, ainsi que les tubes à vide à deux et trois éle ctrodes.
Pour la détection des ondes magnétiques asymétriques,différents cristaux peuvent être connectés en série le long d'une ligne diamétrale, comme entre les points a et b de la figure 9. une bobine de réactance est introduite en 51, de sorte qu'il n'y a aucune force con -tre électromotrice à haute fréquence dans le conducteur du point intérieur en a. Le conducteur continue du point a le long du diamètre sous la forme d'une sonde ou capteur 52. La force électromotrice à haute fréquence appliquée le long de la ligne a b est rectifiée,mais ne peut entrer directement dans le circuit de sortie. seul le courant rectifié et intégré va dans le circuit de sortie. La longueur du capteur 52 peut être réglée pour la valeur voulue dtabsoprtion d'énergie et à un degré d'équilibre d'impédance qui donne un effet maximum.
Les ondes transmises le long du guide et reçues dans l'appareil
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de la figure 9 peuvent avoir été modulées par des ondes phoniques, par des signaux de télévision, ou par tout autre courant,qui sont reproduits par démodulation dans le circuit de sortie.par un ajustement convenable de la longueur du capteur 52, le système peut être ap -pliqué à la réception soit d'ondes électriques symétriques ou asymé -tiques, soit d'ondes magnétiques asymét riques. an disposant les cristaux le long d'un arc transversal,centré sur l'axe,ainsi qu'il est montré figure 10,le système peut être adap -té pour recevoir des ondes magnétiques symétriques dans lesquelles les lignes de force sont des cercles autour de l'axe. La projection du capteur en 52 peut être réglée pour obtenir l'effet d'équilibre d'impédance maximum.
Au lieu de terminer l'assemblage disposé diamétralement dans un capteur intérieur comme en 52 figure 9,le conducteur peut avoir la longueur totale du diamètre, ainsi qu'il est montré figure 11. Dans ce cas, la plaque 53 sert comme plaque de condensateur, l'autre plaque étant constituée par l'enveloppe métallique du guide,de/sorte que le conducteur diamétral est efrectivement connecté à travers le guide pour les hautes fréquences, mais est connecté seulement à une extrémité pour les courants de démodulation de l'énergie de sortie à basse fréquence. Sur la figure 11, le ou les détecteurs peuvent être pla -ces en un point quelconque le long du conducteur diamétral,la position la plus avantageuse étant déterminée par expérience.
Un ou plu -sieurs détecteurs en série peuvent être utilisés. un autre arrangement montré en 12 consiste à avoir le capteur 52 se projetant dans le guide à travers un petit trou, avec le cristal connecté extérieurement entre ce capteur et l'enveloppe métallique. ce circuit extérieur est protégé par un couvercle cylindrique S.Pour réduire la réaction variable du cristal due à sa variation d'impé- dance avec le changement d'amplitude,le capteur 52 peut être isolé en oonneotant le cristal à travers une oourte section de ligne à deux conducteurs,les deux conducteurs 54 et 55 ayant une longueur
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convenable 1. Si cette longueur est égale à un quart de longueur d' onde, alors du détecteur on a une impédance comparativement faible.
Donc la variation de l'impédance du détecteur à cristal développera au capteur 52 une variation d'impédance fortement réduite. Cet arran -gement est applicable avec d'autres types de détecteurs et avec d' autres types d'ondes. Aux conditions de fonctionnement rencontrées en pratique, la longueur du cristal à la paroi latérale du guide dans la figure 12 peut varier de la valeur du quart de la longueur d'onde en concordance avec la détermination expérimentale. Les systèmes des figures 9 et 12 peuvent servir soit pour détecter ou mesurer l'intensité de l'onde électrique symétrique.
Une série d'unités détectrices peuvent être montées radialement ainsi qu'il est montré figure 13 avec un ou plusieurs détecteurs à cristaux dans chaque rayon de l'arrangement radial. Ici les éléments sont connectés entre-eux au centre, et l'énergie fournie passe à travers une bobine à réactance pour fréquences radiophoniques.Une autre disposition est montrée figure 14. Sur cette figure les éléments radiaux sont connectés à leurs extrémités intérieures à un anneau conducteur 56 qui est adjacent mais isolé de l'extrémité du tube condu- teur intérieur coaxial 58. Le piston annulaire 59 est réglable longitudinalement. Le cylindre intérieur 58 et l'enveloppe extérieure du guide diélectrique,forment un système à conducteurs coaxiaux s'étendant à gauche du plan des cristaux disposés radialement.
Les rayons doivent avoir le rapport voulu pour assurer l'équilibre d'impédance entre le guide diélectrique et le système à conducteurs coaxiaux.Des ondes électriques symétriques venant de la aroite sont converties en des ondes de oourant pour conducteurs coaxiaux qui se dirigent vers le piston annulaire 59 et sont réfléchies en arrière vers les cristaux. L'ajustement du piston 59 est fait de manière à amener les ondes directes et réfléchies dans la relation de phase la plus avantageuse pour les cristaux.
Considérant les figures 5 et 6, on voit que les forces électriques
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dans la partie centrale du diamètre vertical peuvent être opposées à celles près de ses extrémités. Seulement les forces le long de la partie intermédiaire du diamètre seront appliquées sur le dipôle mon -tré figure 15. Les longueurs des capteurs 52 peuvent être réglées entre certaines limites,et s'ils doivent être allongés, ils peuvent être courbés avec leurs parties extérieures parallèles à l'axe,ainsi qu'il est montré figure 16. Cela sera oompris en se référant aux figures 5 et 6. L'arrangement de la figure 15 est adapté pour la récep -tion d'ondes du type électrique asymétrique ou magnétique asymétrique. L'arrangement de la figure 16 est adapté pour la réception d'on -des électriques asymétriques.
Ainsi qu'il est montré figure 17,les cristaux peuvent êtreexposés aux forces reçues près des extrémités du diamètre,et si les capteurs 52 doivent être prolongés, cela peut se faire en les courbant parallèlement à l'axe de la même manière que dans l'arrangement de la figure 16.
Sur la figure 18 on a combiné les principes des figures 15 et 16, connectant les trois détecteurs en parallèle. Semblablement d'autres détecteurs peuvent être disposés à des places avantageuses dans le champ entier des forces électriques et connectés tous en parallèle.
Pour la détection d'une onde magnétique symétrique, les unités dé -tectrices peuvent être disposées en série,ainsi qu'il est montré figure 19. Une ou plusieurs de ces lignes d'unités détectrices peuvent être utilisées, et les circuits de sortie peuvent été connectés en série ou en parallèle avec le circuit extérieur, suivant que le meilleur équilibre d'impédance est assuré.
Suivant la figure 20,le détecteur montré est intercalé dans un conducteur axial 60 d'un système à conducteurs ooaxiaux dont le con -ducteur extérieur est formé par l'enveloppe du guide diélectrique.
La longueur du conducteur axial peut être réglée au moyen de la douil -le télesoopique 61 prévue à son extrémité droite. Les diamètres des conducteurs intérieur et extérieur du système sont dans un rapport
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convenable pour assurer un équilibre d'impédance avec le guide diélec -trique cylindrique de droite. Un piston annulaire mobile 59 se trou -ve à gauche et permet d'établir un système à ondes stationnaires sur le système à conducteurs coaxiaux tout en assurant un équilibre d'impédance.
Suivant la figure 21,une série de jonctions thermoélectriques s'étendent le long d'un diamètre d'un guide d'onde. Les métaux d'un certain genre sont désignés par Bi et ceux de l'autre genre sont désignés par Sb. Les effets thermoélectriques sont produits en des intensités plus grandes aux jonctions plus faibles entre les divers mé -taux. L'ensemble s'étend le long d'une ligne de force d'une onde magnétique asymétrique reçue. Les courants thermoélectriques développés dans le conducteur diamétral composé sont effectifs comme des indica -tions de signaux dans le circuit de sortie. Semblablement,diverses substitutions de couples thermoélectriques peuvent être faites pour les cristaux des figures principales.
Pour régler et peut être intensifier l'effet des ondes reçues sur le détecteur,elles peuvent être réfléchies par le piston 65 de la figure 22. L'entrefer 66 peut être ajusté en largeur de manière à assurer le degré maximum d'accouplement. Entre l'entrefer 66 et le piston 65 se trouve un système pour ondes stationnaires convenablement réglé. Dès lors, le détecteur peut être ajusté le long du guide pour l'amener à la place voulue, offrant l'intensité la plus effective dans le système d'ondes stationnai res. Ainsi, si le détecteur est de basse impédance,il peut se trouver à un noeud de voltage ou près d'un noeud, mais s'il est de haute impédance, il peut se trouver à une boucle de voltage ou près d'une boucle.
Dans l'arrangement modifié montré sur la figure 22a il y a un iris en 70 qui est réglable et qui contrôle l'admission de l'énergie des ondes dans la chambre entre lui et le piston.
Un système pour le développement plus effectif et la localisation des ondes stationnaires à l'extrémité réceptrice,est montré figu-
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-re 23. Les pistons P1 et P 2 sont réglés de manière que la distance x entre eux est approximativement égale à une demi-longueur d'onde ou à un multiple intégral d'une demi-longueur d'onde. En déplaçant les pistons semblablement,l'onde stationnaire intermédiaire est déplacée jusqu'à ce que son amplitude soit telle à la place B oû la connexion se fait avec le guide, qu'il y a un équilibre d'impédance et qu'aucune réflexion de l'énergie de l'onde vers l'arrière ne se pro duise dans le guide. Le détecteur est alors amené à sa meilleure place, ainsi qu'il est expliqué ci-dessus, pour le détecteur de la figure 22.
Cependant la réaction du détecteur peut être suffisante pour exiger un autre petit réajustement des pistons P1 et P2 afin d'assurer un équilibre d'impédance,
Des oscillateur à battement devant être utilisés dans une réception à détection multiple,peuvent être associés avec les guides d'ondes, par exemple de la manière montrée dans le système 24. La fréquence de l'oscillateur à battement f2 est amenée en relation avec la fréquence reçue f1 de manière que f1 - f2 ou f2 - f1 est égal à une fréquence intermédiaire convenable. Quoiqu'il soit préférable pour les deux fré -quences f1 et f2 d'être du même type d'onde, cela n'est essentiel.L' osoilleteur à battement peut avoir la même forme que le générateur de signalisation ou être du type Barkhausen, magnetron, ou à grille négative.
Une forne de cette dernière est représentée sur la figure 25 pour des ondes magnétiques asymétriques. La position de la triode le long du diamètre doit de préférence être réglée, puisque l'expérience indique une énergie de sortie maximum à une position particulière.
Pour faciliter cet ajustement, le tube à glissement de la figure 25 est proposé. L'arrangement de cette figure 25 a donné de bons résultats comme oscillateur.
En faisant.varier la position du tube et/ou les paramètres dtopé -ration, le circuit de la figure 25 peut être réglé juste en-dessous de l'oscillation et fonctionner comme un détecteur régénérateur.D'une manière analogue des oscillateurs Barkhausen et magnétrons peuvent être
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réglés pour osciller faiblement ou juste en-dessous de la valeur initiale active de l'oscillation,et agir d'une manière régénératrice.
Le récepteur super-régénérateur offre la simplicité et le gain élevé d'un récepteur régénérateur sans les inconvénients rencontrés ordinairement avec ce dernier. Au circuit détecteur oscillateur un deuxième oscillateur ajoute une fréquence d'amortissement. Cela est ordinairement à une fréquence plus basse et pendant une partie de son cycle le détecteur est dans une condition oscillatrice tandis que le signal s'établit à une grande valeur. Avant que la limite de surchar -ge soit atteinte, le voltage de la fréquence d'amortissement est in -versé en phase et l'établissement du signal est définitivement limi -té.
La fréquence d'amortissement peut être due à un autre circuit osoillateur associé aveo le même tube ou il peut employer un tube et un circuit séparés.Le système de la figure 25 peut être utilisé oomme un récepteur régénérateur.
Généralement pour la simplification de la description de l'invention,des rectificateurs agissant dans un seul sens ont été montrés dans la plupart des figures décrites jusqu'à présent. Dans plusieurs cas, une rectification dans les deux sens doit avoir lieu,comme par exemple dans la réception d'ondes magnétiques asymétriques au moyen de l'appareil de la figure 26. Les lignes de force des ondes magnétiques asymétriques reçues sont verticales,ainsi qu'on peut le voir d'après la section transversale de la figure 26. Deux plaques métal -talliques plates 72 se recouvrant l'une l'autre en 73,sont placées dans un plan diamétral équipotentiel. De chaque côté elles se projet -tent, sans contact métallique, à travers des rainures longitudinales 71.
Les plaques 72 portent aussi des rebords 74 en relation capacitive avec l'enveloppe métallique du guide d'onde. Quatre rectificateurs à oxyde de cuivre 75, 76, 77, 78 , constituant chacun un recificateur dans une seule direction, sont disposés et connectés ainsi que le montre le dessin. Les circuits des forces électromotrices à haute fréquence sur les rectificateurs individuels, sont complétés à traverse
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les capacités 74 et l'enveloppe métallique du guide. Le circuit 79 pour les courants rectifiés de fréquence plus basse est indiqué par de petites flèches. Pendant une demi-période, quand les lignes de for -ce électrique de l'onde reçue sont dirigées vers le bas,le courant de signalisation établit sa force électromotrice en 75 et 77.
Sur l'autre demi-onde , quand les lignes de force électriques sont dirigées vers le haut, le courant de signalisation établit sa force électromotrice en 76 et 78.
Dans le système de la figure 27, le piston 81 est réglé dans l'ex -trémité réceptrice du guide diélectrique 80 de manière que dans le système résultant d'ondes stationnaires le capteur 82 occupera la pla -ce voulue pour avoir l'intensité correspondant au meilleur fonction -nement. Le capteur 82 se conneote à travers le détecteur à cristal 83 à la paroi de la chambre 84,qui est électriquement connecté à l' envaloppe du guide 80. Un oscillateur à battement 87 est connecté, 'ainsi qu'il est montré, avec un capteur 88 se prolongeant dans la cham -bre 84. L'indicateur de signaux 85 est branohé sur le détecteur à cristal 83 à travers une bobine à réactance 86.
Les ondes de courant reçues par le guide diélectrique 80, et l'énergie fournie par l'oscillateur 87, sont superposés dans le détecteur 83 suivant les principes bien connus, et une induction de signalisation est créée dans le dis -positif 85.
Dans le système de la figure 28, le piston 81 est réglé dans l' extrémité réceptrice du guide diélectrique 80 pour amener le système d'ondes stationnaires à une place d'intensité voulue sur les fils 97 diamétralement alignas. Ues deux conducteurs 97 sont pliés: latérale- ment à leurs extrémités, et connectés respectivement aux deux conuc -teurs du système à fil Lécher 90 qui s'étend à travers les trous 91 prévus dans la paroi de l'enveloppe 80.
On peut voir facilement que les forces électromotrices des ondes reues sont appliquées à travers les conducteurs 97 au système 90. Les deux condensateurs dérivés 92 et 93 sont réglés le long du système 90 pour créer un système d'Onde
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stationnaire. Alors le détecteur à cristal 94 est convenablement branché sur le système; 90 pour fournir l'effet maximum, et l'oscillateur 95 est aussi branché sur ces conducteurs. L'indicateur de signaux 96 reçoit le courant rectifié dû au courant de signalisation reçu, et le courant superposé de l'oscillateur de battement dans le détecteur de cristal 94.
Surla figure 29 on a montré une section transversale faite à l' extrémité réceptrice d'un guide diélectrique à noyau d'air et à enve -loppe métallique, adapté pour des ondes magnétiques asymétriques.Le conducteur diamétral 100 comprend un tube à gaz à deux électrodes et à cathode froide 101, interposé en son centre. La pla que 99 est en relation capacitive avec la paroi du guide de sorte qu'elle offre une connexion pour les courants à haute fréquence mais non pour les courants de signalisation de fréquence plus basse. Le circuit associé du tube 101 est tel que les batteries appliquent une force électrono- trice continue considérable à travers le tube, le maintenant ainsi dans une condition d'ionisation.
L'indicateur 102 n'est pas affecté par ce courant continu d'ionisation, étant dans la diagonale du pont de Wheatstone, mais le dispositif lui est non-linéaire et une variation quelconque des forces électromotrices à travers ses bornes,provoquée par les ondes reçues, produira une induction en 102. D'autres éléments non linéaires ou asymétriques peuvent être introduits au lieu du tube 101 dans la figure 29, par exemple d'autres types de tubes qui seront mentionnés par la suite.
Des gaz peuvent être non-linéaires en vertu de leur conductivité ou de leur constante diélectrique, ou bien encore pour ces deux raisons. La pratique a été jusqu'à, présent d'utiliser la première propriété pour démontrer la présence d'ondes électriques dans l'espace.
La figure 30 montre comment cette propriété peut être utilisée à la fois aux extrémités réceptrices et transmettrices en connexion avec le fonctionnement d'un guide diélectrique. Le courant 103 à courant alternatif de haute fréquence est connecté à des points diamétralement
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opposés à la distance voulue de l'extrémité fermée 104 du guide 105 à noyau d'air et à enveloppe métallique, de sorte qu'il y aura renforcement de phase des ondes continues et réfléchies au générateur.
Par suite des ondes du type magnétique asymétrique sont produites et propagées vers la droite le long du guide 105.
Des modulations de signaux sont effectuées au moyen du tube à gaz ionisé 106 qui est construit pour remplir pratiquement toute la section transversale du guide. un état d'ionisation est maintenu par la batterie 107 connectée avec la plaque 108 prévue dans le tube.
Un signal phonique ou de télévision, ou encore un signal d'un autre genre, est appliqué à travers le circuit SM qui est montré en relation inductive avec le circuit de la batterie 107 et des plaques 108, Cor -respondant aux variations de oourant dans le circuit d'entrée des signaux, la condition du gaz dans le tube 108 varie et les deux ondes progressant vers la droite du générateur 103 sont modulées en concordance. ordinairement il sera propagé le long du guide 105, le courait porteur de fréquence normale du générateur 103, et les deux bandes latérales représentant les effets de la modulation dus auxcourants de signalisation de rréquence comparativement basse, lesquels en eux-mêmes ne seront pas transmis le long du guide.
A l'extrémité réceptrice du guide un tube à gaz 106',de construction analogue, est intercalé. Celui-ci a des circuits très sembla -bles à ceux décrits à l'extrémité transmettrice, la batterie 107' maintenant le gaz dans le tube 106' dans un état d'ionisation. Les courants de démodulation à haute fréquence représentant les signaux, tels que les signaux phoniques ou de télévision, sont reçus à travers le circuit RS connecté inductivement, ainsi qu'il est montré au dessin.
Par suite des propriétés non linéaires du gaz du tube 106, il se produira dans le circuit de départ un signal résultant de la démodulation et correspondant au signal appliqué à l'extrémité transmettrics,
Les tubes 106 et 106' remplissent, de préférence, la section
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transversale du guide 105, et chacun doit avoir une longueur égale à deux ou trois fois celle des ondes qui sont transmises dans le gui- de. Le degré maximum d'ionisation peut être déterminé expérimentale- ment ; il sera de l'ordre de 10 il ions par centimètre cube.
Les plaques parallèles 108 peuvent présenter une discontinui- té aux ondes transmises du générateur 103. Pour obvier à cet effet, il est désirable d'enlever complètement ces plaques, ce qui peut être fait suivant la modification indiquée figure 31. Ici le courant à champ ionisant et le courant de signalisation sont superposés dans le circuit conducteur 109, et appliqués inductivement de la bobine 110 sur le noyau de gaz dans le tube 106. La partie de l'enveloppe 105t qui du guide diélectrique/s'étend dans la bobine 110 et entoure le tube 106, est rait en métal et est discontinue, mais ses bords se superpo -sent, ainsi qu'il est indiqué en 111. Par suite les courants de fré- quence comparitivement basse dans le circuit 109 n'induiront pas des courants dans l'enveloppe 105t.
A l'extrémité réceptrice les appareil peuvent être les mêmes que ceux montrés figure 31, excepté que l'é- lément désigné sur cette figure 31, comme source de signaux de télé- vision, sera un indicateur de signaux semblable.
Dans le fonctionnement du système de la figure 30,modifié ain- si qu'il est monstre figure 31, un courant'porteur d'environ 5 maga- cycles sera appliqué sur le modulateur M par l'oscillateur 0 avec une bande de signaux de télévision,ou autre, provenant de SM, ces si- gnaux pouvant, car exemple, s'étendre sur une bande allant de un megacycle à trois megacycles. Après une amplification convenable dans l'appareil A, le courant porteur et les deux bandes la térales sont appliqués sous forme de champ électromagnétique sur le noyau, de gaz dans le tube 106. Le courant porteur de 5 megacycles est d'inten- sité telle qu'il maintient le degré voulu d'ionisation quand aucun signal ntest reçu.
Le signal superposé fait varier le degré d'ionisa -tion et par suite produit sur les ondes passant du générateur 103, des bandes latérales correspondant non seulement à l'onde porteuse
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de 5 megaoycles, mais aussi à une série de bandes de télévision. Si le filtre F est interposé entre le modulateur M et l'amplificateur A, il éloigne l'onde porteuse et les bandes latérales indésirables.
La ou les bandes latérales qui passent agissent effectivement dans la bobine 110 sur le noyau de gaz dans le tube 106.
Par un choix convenable de la pression et du degré d'ionisation, le gaz dans le tube 106 peut être rendu fortement absorbant pour l'énergie des ondes. Comme cela a déjà été mentionné, cela permet d'utiliser l'emploi d'un tube à gaz relativement étendu à l'extrémité réceptrice du guide d'onde de manière à agir simultanément comme démodulateur et comme terminaison non réflectrice. Quand les conditions ne sont pas favorables pour ce type de terminaison, un fonctionnement plus effectif peut avoir lieu en combinant le modulateur ou le démodulateur gazeux.aveo les éléments réactifs,ainsi qu' il est montré figure 23.
Suivant la figure 32, l'oscillateur 103 correspond à l'oscillateur semblablement désigné sur la figure 30, mais ici le guide est aminci à un diamètre plus petit et sa partie réduite est occupée par le tube à gaz 112. Les connexions de circuits sont les mêmes que dans l'arrangement de la figure 30, mais le principe de fonctionnement est quelque peu différent. Le degré d'ionisation dans le tube 112 est réalisé pour varier en concordance aveo le signal. Pour un guide diéleo -trique de constante diélectrique et de diamètre donné, il y a une fré -quence critique telle que les ondes de fréquences plus élevées passent tandis que les ondes de fréquences plus basses sont bloquées.
Le diamètre dans la partie amincie est tel que des ondes de la fréquence du générateur 103 sont bloquées à faible ionisation dans le tube 112.
En accroissant l'ionisation dans ce tube, on change la constante diélectrique effective du gaz et avec cette constante diélectrique changée, les ondes, qui étaient d'abord bloquées, peuvent passer. Le dispositif est en réalité un commutateur par lequel le passage des ondes de l'oscillateur 103 est facilement contrôlé. Par une forme convenable
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particulièrement en déterminant le diamètre de la partie amincie en relation avec la fréquence du générateur 103, de sorte que le fonctionnement se rapproche de la fréquence de rupture, on peut facilement produire une modulation d'amplitude des ondes transmises.
De ce qui a été dit en connexion avec les figures précédentes, on peut voir qu'en référence à l'arrangement de la figure 32 pour 1' extrémité transmettrice, il y a un procédé correspondant de démodula -tion à la station réceptrice.
L'arrangement de la figure 33 peut être comparé avec l'arrange -ment de la figure 29, tous deux étant adaptés pour des ondes magnétiques asymétriques. La figure 33 montre un tube à gaz à cathode chauffée au lieu d'un tube à gaz cathode froide. Le système de cir -cuit associé est semblable et le principe de fonctionnement est le même. Le potentiel d'ionisation requis dans l'arrangement de la figure 33 est plus faible que celui requis dans l'arrangement de la figure 29, et l'impédance sera quelque peu plus faible sur la figure 33 que sur la figure 29.
Tandis que la figure 33 montre un tube à gaz à cathode chaude, la figure 34 montre un tube à cathode chaude et à vide poussé, Les circuits de la figure 34 sont généralement semblables à ceux des figures 29 et 33. Dans les deux cas des ondes magnétiques asymétriques peuvent être reçues. La résistance extérieure R (figure 34) peut être introduite pour rendre la caractéristique du dispositif plus linéaire. Le tube à deux électrodes peut être réglé le long du diamètre à la mail. leure position en adoptant une construction telle que celle montrée figures 36 et 39.
Dans le cas particulier de la figure 34, qui donne de bons résultats, la relation de la caractéristique volt-ampère pour le tube était pratiquement en concordance avec l'équation I = 6e 3.22 V,dans laquelle V est la valeur de la racine carrée moyen- -ne du voltage appliqué, I est le courant correspondant à travers le tube, et e est la base des logarithmes népériens. Cette équation se maintient sur une rangée considérable de fréquences.
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La figure 35 montre un tube à anodes multiples avec des conduc -teurs radiaux adaptés pour la réception d'ondes électriques symétriques . La cathode commune peut être indirectement chauffée.
Les tubes'à vide à trois électrodes peuvent être utilisés com -me détecteurs en concordance avec le principe de l'invention. La fi -gure 36 montre un tube semblable dans une combinaison adaptée pour des ondes magnétiques asymétriques. Ici les conducteurs aboutissant à la cathode et à la grille s'étendent le long d'un diamètre parallè -le aux lignes de force électriques des ondes reçues. Tous les conducteurs du tube sont disposés de manière que ces tubes peuvent être ajustés le long du diamètre en donnant aux conducteurs de grille et de cathode la forme de tubes creux et en plaçant le conducteur plaque à travers le conducteur de grille tandis que le conducteur de chauffe de la cathode est placé à travers le conducteur de la cathode.
Le conducteur tubulaire de la cathode a une oonnexion conductrice à glissement avec l'enveloppe du guide d'un côté, et du côté opposé le conducteur tubulaire de grille a une connexion conductrice à glissement avec la plaque C qui, à son tour, est en relation capacitive à haute fréquence avec l'enveloppeadjacente du guide. Un tel/détecteur est ordinairement plus sensible quand il est réglé pour être près de la paroi du guide d'onde.
Pour la détection d'ondes magnétiques symétriques, le tube à vide a trois électrodes et ses circuits associés peuvent présenter la forme montrée figure 37. Ici le conducteur grille s'étend le long d'un des cercles des lignes de force électrique et la force correspondante est appliquée directement de ces lignes à la grille.
Pour la détection ou la mesure d'ondes électriques symétriques,. on peut utiliser le tube construit spécialement et montré figure 38.
La cathode 115 est indirectement chauffée par le circuit 116, 117, qui comprend des bobines de réactance à haute fréquence dans ses conducteurs radiaux., La grille est divisée en plusieurs parties,chaque partie étant connectée à la paroi du guide d'onde par un conducteur
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radial, tel que 118. Les conducteurs 118 et les conducteurs de grille 116 et 117, ainsi que le conducteur d'anode 120, passent à travers des trous ménagés dans l'anode enveloppante 119. Le circuit indicateur de signaux est établi à travers le conducteur à anode 120 et l'un des conducteurs cathodes 116.
La figure 39 montre un tube à vide à trois électrodes et à grille négative, qui peut être utilisé comme un oscillateur de battement pour agir à l'extrémité réceptrice en connexion avec des on -des magnétiques asymétriques. Suivant un autre ajustement, il peut être utilisé comme un récepteur régénérateur ou super-régénérateur.
Il peut être déplacé le long du diamètre et amené à la position la meilleure pour le fonctionnement du système.
La figure 40 montre un autre système récepteur super-régénérateur. La fréquence d'amortissement QF est introduite dans le circuit -grille au moyen du transformateur T1 . La composante à basée fréquen -ce est prise du circuit-plaque au moyen du transformateur T2.
L'emploi d'un oscillateur Barkhausen comme détecteur-oscillateur dans un guide d'onde est montré figure 41. Celle-et expose aussi un commutateur à changement rapide permettant à l'appareil d'être utilisé, soit comme un transmetteur, soit comme un récepteur. Comme dans l'oscillateur à grille négative, la fréquence d'amortissement QF est introduite dans la circuit-grille et l'énergie de sortie à basse fré- quence est obtenue du circuit plaque. D'une manière semblable l'oscillateur magnétron peut servir, soit comme un transmetteur, soit com -me un récepteur super-régonérateur. Dans les deux cas la fréquence d' amortissement et l'énergie de sortie sont dans le circuit anode, ainsi qu'il est montré figure 42..
Les récepteurs des figures 40,41 et 42 sont adaptés pour des ondes magnétiques asymétriques. Les principes qui ont été exposés peu -vent s'appliquer à d'autres types d'ondes par l'emploi d'un capteur ou dipôle convenablement orienté dans le champ. Par exemple, la figure 29, pour des ondes magnétiques asymétriques, peut être modifiée et
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amenée à la forme indiquée figure 29a pour le même type d'onde.
La figure 29b montre une autre modification pour des ondes magnétiques symétriques.
Le même équipement à tube à vide peut être utilisé, soit comme un transmetteur modulateur,ou soit comme un récepteur. Cela rend pos -sible dans le même équipement combiné un transmetteur alternatif et un récepteur. Un oommutateur convenable change le détecteur de l'état régénérateur à un état oscillateur, et en même temps un circuit de modulation est connecté, soit à la grille, soit au cirouit-plaque, ainsi qu'on le désire.
Le récepteur super-régénérateur convient toujours idéalement pour l'emploi en combinaison de transmetteur-récepteur. Dans la réception, le détecteur/he peut osciller vigoureusement par suite de l' action de la fréquence d'amortissement de so,rte que l'enlèvement de cette dernière convertit le détecteur en un osoillateur, Puisque la modulation de fréquence phonique peut être introduite dans le même circuit que la fréquence d'amortissement, un simple commutateur peut être utilisé pour connecter le circuit grille (ou le circuit plaque) soit au circuit modulateur pour la transmission, ou au circuit à fréquence d'amortissement pour la ras option. Par exemple, les figures 41, 42, et 43 montrent l'emploi d'une triode comme générateur à grille négative,
soit dans un récepteur super-régénérateur,soit dans un oscillateur pour la transmission.
REVENDICATIONS.
1 - Arrangements démodulateurs ou modulateurs pour systèmes de signalisation par guides diélectriques, comprenant un ou plusieurs dispositifs adaptés pour répondre non-linéairement à des voltages reçus, et un ou plusieurs conducteurs connectés aux dits dispositifs et se prolongeant de ces dispositifs dans le chemin des ondes dans un guide diélectrique le long de la direction des lignes de force électrique de ces ondes.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.