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Système de couplage pour la transmission de nouvelles.
La présente invention concerne un système de cou- plage utilisable pour la transmission de nouvelles et possédant un circuit d'entrée et un circuit de sortie accouplé à celui-ci. L'objet de l'invention est de rendre variable le couplage entre les circuits, notamment de telle façon que le réglage du couplage puisse suivre aussi des variations rapides, de sorte qu'il puisse être utilisé par exemple comme couplage d'antenne pour le réglage au- tomatique du gain du système en dépendance de l'ampli- tude des oscillations transmises.
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Lorsque l'on utilise un système de réception de signaux haute fréquence, pour obtenir une reproduction satisfaisan- te de signaux reçus relativement faibles, tels que les si- gnaux de stations éloignées, il est grandement désirable que le circuit d'antenne soit accouplé au premier tube amplificateur par un système de couplage qui procure un haut gain, de sorte que l'on puisse obtenir, dans le cir- cuit d'entrée du premier tube amplificateur, le rapport le plus favorable¯possible entre l'amplitude des signaux et l'amplitude des perturbations.
D'autre part, ainsi qu' on le sait, si un tel système est réglé pour produire un haut gain lorsque sont reçus des signaux relativement forts, tels que les signaux de stations proches, les oscillations d'entrée atteignent le circuit d'entrée du premier ampli- ficateur avec des amplitudes si hautes qu'elles surchargent l'amplificateur, ce qui cause de la distortion, des siffle- ments et de la modulation transversale entre les signaux désirés et les signaux indésirables. Pour cette raison, il est désirable que le gain du système de couplage d'an- tenne soit haut pour la réception de signaux relativement faibles et réduit pour la réception de signaux relativement forts, de sorte que l'amplitude d'entrée du premier tube amplificateur soit maintenue à peu près à la valeur opti- mum pour toutes les amplitudes reçues.
En outre, par suite du phénomène du fading bien connu, l'amplitude de réception d'un signal peut varier fortement, notamment avec une grande vitesse. La compen- sation de ces variations par réglage du couplage d'an- tenne exige, pour cette raison, un réglage rapide répon- dant à l'amplitude du signal reçu.
Divers systèmes de réglage automatique de l'ampli- fication ont déjà été inventés pour maintenir essentiel- lement constant le volume de sortie du signal, par exemple de systèmes de réception d'intensités d'entrée subissant
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des variations. Ces systèmes agissent sur les tubes am- plificateurs du plan de connexions et ne peuvent, pour cette raison, pas influencer l'amplitude des oscilla- tions fournies du circuit d'entrée du premier tube am- plificateur. Divers dispositifs mécaniques ont déjà été inventés aussi pour régler automatiquement le couplage d'antenne, mais ces dispositifs n'ont pas donné des ré- sultats satisfaisants parce que le réglage ne travaillait pas assez vite ou n'était pas stable ou sûr.
Pour cette raison, un objet de la présente inven- tion est de créer un système de couplage perfectionné dans lequel on peut faire varier le couplage assez rapidement pour qu'il puisse être utilisé par exemple comme système de couplage d'antenne du genre précité et dans lequel sont prévues des mesures pour régler automatiquement le gain en dépendance de l'amplitude des oscillations transmises.
Pour résoudre ces questions, la présente invention pré- voit un système de couplage qui comprend un circuit d' entrée et un circuit de sortie accouplé à celui-ci, ainsi qu'une disposition pour régler le couplage. Cette dispo- sition comprend de préférence un tube à vide monté de tel- le façon qu'il reçoit, dans la disposition, le caractère d'une réactance, pendant que sont prévus, en outre, des moyens pour régler la pente de travail du tube.
Dans un mode de réalisation du système de couplage de la présente invention qui sera décrit en détail dans la suite, le tube est monté de telle façon que le circuit d'entrée relié au tube représente la réactance variable par réglage de la pente de travail. Dans divers modes de réalisation de la présente invention, des moyens sont prévus pour régler la réactance de couplage automatique- ment en fonction inverse de l'amplitude des signaux transmis par le système, réglant ainsi le gain du sys- tème de couplage et maintenant l'amplitude de sortie des
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signaux dans une gamme relativement étroite pour une lar- ge gamme d'amplitudes d'entrée des signaux.
Un mode de réalisation préféré de la présente inven- tion comprend un système de couplage d'antenne destiné à accoupler un circuit d'antenne à un circuit de transmis- sion de signaux accordé.La disposition de réglage du gain comprend un tube à vide monté de telle façon que la réac- tance efficace de son circuit d'entrée procure une capa- cité de couplage réglable incluse en série dans le circuit d'antenne.
L'invention prévoit,en outre, des mesures pour produire une tension de réglage proportionnelle à l'am- plitude des signaux transmis par le système et pour ap- pliquer cette tension avec une polarité négative à la grille de réglage du tube, afin de régler la pente de travail de ce dernier, réglant ainsi la réactance effi- cace d son circuit d'entrée et, par conséquent, le gain du système automatiquement et directement en dépendance des amplitudes du signal. D'autres modes de réalisation de la présente invention peuvent être utilisés pour ob- tenir des systèmes de couplage dans lesquels le coupla- ge est réglé automatiquement pour divers autres buts, comme expliqué plus amplement dans la suite.
La description ci-après et les plans annexés per- mettront de mieux comprendre la présente invention et ses objets.
La fig.l est un schéma d'un récepteur superhété- rodyne complet comprenant un système de couplage incor- porant la présente invention. Ce système de couplage est indiqué d'une manière générale par 10 et se trouve placé ici entre le circuit d'antenne et le circuit d' entrée du récepteur. Le circuit d'antenne est formé par l'antenne 11 et la terre lla, tandis que le circuit d'entrée accordé forme le circuit de grille du tube amplificateur haute fréquence. Le tube 12 est suivi, dans l'ordre indiqué ici, d'un oscillateur-modulateur
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d'un amplificateur moyenne fréquence 14, du démodulateur 15 ( dans lequel est produite en même temps une tension de réglage pour régler automatiquement l'amplification), de l'amplificateur basse fréquence 16 et du haut-parleur 17.
Abstraction faite du type spécial et du fonctionnement du système de couplage 10, le récepteur décrit représente un superhétérodyne usuel dont le fonctionnement est con- nu, de sorte qu'il n'est pas besoin d'entrer ici dans les détails au sujet de celui-ci.
La présente invention est incorporée dans le sys- tème de couplage 10, qui comprend un circuit de transmis- sion accordé 18, dont les branches comprennent respecti- vement une inductance 19 et un condensateur de couplage 20 en série avec un condensateur d'accord 21. Afin de régler le gain du système, l'antenne 11 est reliée à la terre lla par l'intermédiaire d'un condensateur de blocage 23, du circuit d'entrée d'un tube à vide 22 et du condensateur 20.
De cette manière, le condensateur 20 est un condensateur de couplage commun au circuit d' antenne et au circuit de transmission de signaux 18.Le tube sera de préférence une pentode, comme montré sur la figure, bien que l'on puisse utiliser tout autre tube à vide ayant trois électrodes ou un plus grand nombre d' électrodes aménagées de telle façon que soit produite, dans leur circuit d'entrée, c'est-à-dire entre la grille de réglage et la cathode, une capacitance efficace im- portante. Un condensateur 24 est prévu entre la grille de réglage et la plaque, afin d'augmenter la capacitance efficace grille-cathode. Une haute impédance, par exem- ple la résistance 25, est comprise dans le circuit de plaque du tube.
Des tensions de travail, prises de sources conve- nables, sont appliquées à la plaque du tube par l'inter- médiaire de la résistance 25 et à l'écran, comme montré respectivement par +B et +Sc. La cathode du tube 22 est
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maintenue de préférence au même potentiel moyen que la cathode du tube 12 et peut être reliée à celle-ci par 1' intermédiaire d'une bobine de choc haute fréquence. Une résistance 27 pour la production d'un potentiel de grille convenable et un condensateur en dérivation 27a sont com- pris dans le circuit de cathode commun des tubes 12 et 22.
Comme on le sait, les capacitances entre les élec- trodes d'un tube 1 vide comprennent celles de la cathode à la grille, de la grille à la plaque et de la grille à la plaque et à la cathode reliées ensemble. Lorsque l'on a une haute impédance dans le circuit de plaque du tube, par exemple la résistance 25, la capacitance efficace grille- cathode est approximativement celle indiquée par la for- mule ci-après:
C = C + ( u + 1 ) C G-A
G-C G-A dans laquelle
C = la capacitance efficace grille-cathode
C = la capacitance géométrique grille-cathode
G-C
C = la capacitance grille-plaque
G-A u l'amplification de tension du tube et du circuit entre la grille et la plaque.
La capacitance efficace grille-cathode varie donc avec chaque facteur qui touche la pente de travail du tube.
Ces facteurs sont par exemple l'impédance de charge du cir- cuit de plaque, les tensions d'écran et de plaque, ainsi que le potentiel de grille. La capacitance efficace con- vient, pour cette raison, parfaitement bien pour servir de capacitance de couplage réglable dans un système de couplage. Conformément à la présente invention, elle est utilisée comme telle.
Afin de faire varier la pente de travail du tube 22 et, de cette manière, la capacitance efficace grille- cathode du tube, le plan décrit ici prévoit une tension de
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réglage appliquée à la grille de réglage du tube. Affn de développer cette tension se trouve prévu un amplificateur moyenne fréquence spécial 28 admettant une très large bande de fréquences. Cet amplificateur est suivi d'un redresseur 29, à l'aide duquel la tension de réglage est produite des oscillations moyenne fréquence amplifiées.
L'amplificateur 28 est dimensionné de telle façon qu'il admette une bande de fréquences ayant réellement la même largeur que celle admise par le système de couplage 10, c'est-à-dire de telle façon qu'il admette et amplifie non seulement le signal désiré sur lequel le système est accor dé, mais aussi les signaux indésirables qui sont trans- mis par le système de couplage d'antenne et qui peuvent avoir une amplitude suffisante pour être capables de sur- charger l'amplificateur 12, causant de la distortion ou de l'interférence. La construction d'un amplificateur ayant les caractéristiques pour admettre une large bande de fréquences est bien connue dans la branche, de sorte qu'il n'est pas nécessaire d'en donner ici une descrip- tion détaillée.
Le redresseur 29 est construit et fonc- tionne de la manière usuelle pour développer une tension de réglage proportionnelle à l'amplitude porteuse des signaux qui lui sont fournis, et cette tension de ré- glage est appliquée négative à la grille de réglage du tube 22 par l'intermédiaire d'une résistance 29a. Cette tension de réglage est, en outre, appliquée à la grille de réglage du tube amplificateur 12, afin d'obtenir un réglage additionnel de l'amplification.
Afin de pouvoir régler aussi à la main le système de couplage d'antenne et l'amplificateur haute fréquence, on peut insérer dans la conduite de la tension de ré- glage un commutateur 30, à l'aide duquel les grilles de réglage des tubes 22 et 12 peuvent être déconnectées du circuit de sortie du redresseur 29 et connectées à
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une prise réglable 31a du diviseur de tension 31, qui est relié à une source convenable de potentiel de grille, tel- le que la batterie 32.
Si le système doit fonctionner automatiquement de la manière usuelle, on insère le commutateur 30-comme montré sur le plan. Les potentiels de travail appliqués au tube 22, qui comprennent le potentiel de grille initial fixé fourni par la résistance 27., la valeur du condensateur 24 et les constantes des autres éléments du circuit asso- ciés avec le tube 22, sont réglés de telle façon qu'en 1' absence du signal ou en cas de signaux relativement fai- bles, la capacitance efficace grille-cathode du tube est un maximum donnant le gain maximum au système de coupla- ge. Il a été trouvé comme valeur maximum satisfaisante de capacitance efficace une valeur entre une et dix fois la valeur de la capacitance de l'antenne.
Pour cette rai- son, en cas de réception de signaux relativement faibles, le gain du système de couplage est haut, et on obtient un signal relativement fort et un haut rapport signal- perturbations au circuit d'entrée du tube 12.
D'autre part, en cas de réception de signaux qui comprennent soit le signal désiré auquel le système est accordé soit des signaux indésirables sur des porteurs voisins de l'onde porteuse du signal désiré et qui au- raient, au circuit d'entrée du tube 12, une amplitude suffisamment grande pour surcharger ce tube, si le gain maximum était maintenu pour le système de couplage d' antenne, ces signaux sont amplifiés par l'amplificateur 28 et redressés par le redresseur 29. La tension unidi- rectionnelle dérivée de celui-ci est appliquée négati- ve aux grilles de réglage des tubes 22 et 12.
La pente de travail du tube 22 et, par conséquent, sa capacitance efficace grille-cathode varient donc en fonction inverse de l'amplitude des oscillations reçues, c'est-à-dire que la capacitance en série dans le circuit d'antenne ,
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est réduite, de préférence à une valeur beaucoup moin- dre que celle de la capacitance de l'antenne. De cette manière, le gain du système de couplage d'antenne est réglé automatiquement en fonction inverse de l'ampli- tude des signaux transmis par celui-ci.
Dans ces dis- positions, le gain du système de couplage d'antenne est, par conséquent, réglé de telle façon qu'il pro- cure automatiquement le gain maximum admissible pour tous les signaux reçus d'une large gamme d'amplitudes sans surcharger le tube amplificateur haute fréquence 12, Un réglage additionnel de l'amplification s'effec- tue dans le tube 12 par application de potentiel né- gatif à la grille du tube. Ce réglage est variable directement avec l'amplitude du signal reçu.
La fig.2 montre un récepteur superhétérodyne dans lequel se trouve réalisée la présente invention sous une forme modifiée. Le système montré sur cette fig.2 est, d'une manière générale, le même que celui montré sur la fig.l, et les éléments et organes restés les mêmes portent les mêmes chiffres de référence. La des- cription de la construction générale et du fonctionne- ment du récepteur montré sur la fig,l est également applicable au récepteur montré sur la fig.2, de sorte qu'il n'est pas besoin de la répéter. Bien qu'un sys- tème de couplage d'antenne réglé automatiquement comme montré sur la fig.l puisse être réalisé dans le récep- teur de la fig.2, celui-ci n'est pas montré ici pour des raisons de simplification.
Su le fig.2 se trouve montré un systme de couplage perfectionné conforme à la présente inven- tion. Ce système est indiqué d'une manière générale par 33. Il est utilisé comme couplage entre l'oseil- lateur-modulateur 13 et l'amplificateur moyenne fré- quence 14. Le circuit de sortie de l'oscillateur- modulateur 13 comprend une Inductance 34 accordée au
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porteur moyenne fréquence par un condensateur 35, et le circuit d'entrée de l'amplificateur moyenne fréquence 14 comprend une inductance 36 accordée à la moyenne fréquen- ce par un condensateur 37. Les deux circuits accordés 34,35 et 36,37 sont isolés entre eux électromagnétique- ment par des écrans convenables indiqués par 38.
Les bornes inférieures des condensateurs 35 et 37 sont reliées directement à la terre,tandis que les bornes inférieures des inductances 34 et 36 sont mises à la terre par l'in- termédiaire de condensateurs de blocage pour courant con- tinu 40 et 41 et le condensateur de couplage commun 39.
Du potentiel de travail est appliqué 1 l'oscillateur- modulateur, à partir d'une source convenable, indiquée par +B, par l'intermédiaire d'une résistance isolante 42 et de l'inductance 34.
Un tube vide 44, dont les connexions et le fonc- tionnement sont les mêmes que pour le tube 22 de la fig.l, est prévu pour le système de couplage 33. Un condensateur 45 est situé entre la grille de réglage et la plaque du tube 44, et son circuit d'entrée est connecté efficacement en parallèle avec le condensateur de couplage 39. Des po- tentiels de travail sont appliqués à sa plaque, par l'in- termédiaire d'une résistance 46, ainsi qu'à son écran et à sa cathode, a partir de sources convenables, corme montré par +B, +Sc et +C.
La capacitance efficace du cir- cuit d'entrée du tube 44 est donc comprise en parallèle avec le condensateur 39 et sert à régler la capacitcnce de couplage entre les circuits 34,35 et 36,37. Dans ce mode de réalisation, la tension de réglage unidirection- nelle est développée par le démodulateur 15 dans la ré- sistance 47, qui a une prise mise la terre. Une partie de cette tension est appliquée positive à la grille de réglage du tube 44 par l'intermédiaire de résistances isolantes convenables 48, dont la jonction est dérivée à la terre par le condensateur 49.
Les constantes des
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éléments du circuit associés avec le tube 44, qui comprennent les tensions initiales appliquées à celui- ci, sont proportionnées de telle façon que le point de travail soit,sur la caractéristique potentiel de grille - courant de plaque, situé au-dessous du coude de la caractéristique en cas d'absence de signaux d' intensité suffisante pour effectuer l'application d' un potentiel important à sa grille de réglage, de sor- te que la capacitance du circuit d'entrée du tube 44 est alors relativement minime. Le condensateur 39 est dimensionné de telle façon que le couplage obtenu avec celui-ci entre les deux circuits accordés donne une caractéristique de résonance à une seule pointe qui correspond au gain maximum du système.
En cas de ré- ception d'un signal relativement fort, la tension de réglage produite dans la résistance 49 augmente et est appliquée positive . la grille de réglage du tube 44.
De cette manière, la capacitance efficace du circuit d'entrée du tube est augmentée, et le couplage entre les deux circuits 34,35 et 36,37 est réduit. Cette réduction de couplage diminue le gain du système, de sorte que l'amplitude de sortie du signal du système de couplage est maintenue dans une gamme relativement étroite pour une large gamme d'amplitudes d'entrée du signal.
La tension de réglage produite dans la résis- tance 47 est, dans la disposition décrite, appliquée négative aux grilles de réglage d'un ou plusieurs des tubes amplificateurs du système, et cela d'une manière usuelle. Par exemple, cette tension peut être appliquée, comme montré, par l'intermédiaire d'une résistance isolante 51 et de l'inductance 36 à la grille de réglage du premier tube de l'ampli- ficateur moyenne fréquence 14.
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Il résulte de la description ci-dessus que, par la présente invention, le couplage entre deux circuits peut être facilement réglé pour des buts variés et que l'on obtient une disposition particulièrement satis- faisante pour le réglage automatique du couplage entre deux circuits.
Bien que cette description se rapporte à des mo- des de réalisation préférés de la présente invention, il est évident pour chaque expert de la branche que divers changements et diverses modifications peuvent y être apportés sans s'écarter de l'esprit de l'in- vention.