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MEMOIRE DESCRIPTIF déposé à l'appui d'une DEMANDE DE BREVET D'INVENTION La firme C. LORENZ AKTIENGESELLSCHAFT Dispositif de modulation d'oscillations à haute fréquence, en particulier d'ondes ultra-courtes.
Pour moduler les oscillations à haute fréquence, en parti- culier les ondes ultra-courtes, on est obligé de prendre des mesures spéciales, parce que les oscillateurs ont tendance à changer la fréquence au moment de la modulation. On a proposé de provoquer une modulation en modifiant la dérivation dans un dis- positif de Lecher, mais le degré de modulation qu'on peut obtenir de cette manière est très faible sans modulation de la fréquence.
On a encore proposé pour modifier la dérivation d'utiliser des tubes dits de Habann, dans lesquels un tube à anodes séparées se trouve entre les fils de Lecher et la chambre de décharge est soumise à l'action d'un champ magnétique. Mais, dans ce cas, la modulation dépend dans une large mesure de la tension d'anode et de l'intensité du champ magnétique et en outre la puissance con- sommée est très considérable. On a aussi proposé, pour moduler des
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ondes ultra-courtes, d'agir sur le champ de rayonnement par des dipôles, dans lesquels des tubes à vide servent à faire varier la quantité d'énergie absorbée, l'hais ce procédé a l'inconvénient d'une insuffisance de la profondeur de modulation.
Grâce à l'invention, on remédie aux inconvénients précités en accouplant à l'oscillateur, outre le circuit utile, un circuit d'aspiration ou de drainage dont les variations de la résistance interne d'un tube à cathode incandescente font varier l'amortis- sement. Des essais avec un dispositif de ce genre ont montré qu'on pouvait obtenir un degré de modulation très considérable, sans qu'il existe une modulation mesurable de la fréquence.
La fig.l représente le schéma de montage d'un exemple du nouveau dispositif ;
La fig.2 est un schéma destiné à expliquer le fonctionnement du dispositif de la fig.l ;
La fig.3 est le schéma de montage d'un deuxième exemple ;
La f ig.4 représente une courbe de modulation obtenue avec le nouveau dispositif.
Le dispositif de la fig.l comporte un tube de Habann 1, accouplé à un circuit oscillant 2, dont la capacité est celle du tube. Le tube 1 est soumis à l'action d'un champ magnétique pro- duit par des électro-aimants M et agissant le long de la cathode 3 et de l'anode 4 en deux pièces du tube. Les électro-aimants M sont représentés dans une position décalée de 90 par rapport à leur position réelle. Dans ce dispositif connu en soi prennent naissance des oscillations ultra-courtes, par exemple d'une lon- gueur d'onde de 50 cm. qui sont transmises inductivement à un dispositif de Lecher 5, auquel est accouplé un dipôle de rayonne- ment 6. En série avec ce dipôle, qui représente la résistance de charge de l'émetteur, est accouplé inductivement un circuit de résonance 7.
Ce circuit consiste dans un fil ayant la forme d'un étrier 8, qui constitue l'inductance et un tube électronique 9, dont l'anode 10 est en deux pièces qui constituent la capacité du
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circuit 7. Le tube comporte une grille 11, placée concentrique - ment autour de la cathode 12. Les tensions alternatives de modu- lation sont amenées à la grille 11, en provenance d'un élément 13 qui est, par exemple, un générateur sonore, un microphone ou appareil similaire.
Le fonctionnement du dispositif de la fig.l s'explique par la fig.2. Au dispositif de Lecher 5 de la fig.2 correspondant au dispositif 5 représenté sur la fig.l est accouplée la résis- tance utile Ra, qui correspond à la résistance de rayonnement du dipôle 6. Le circuit oscillant 7, dont l'inductance est dési- gnée par L et la résistance ohmique par Ro, y est accouplé éga- lement. La capacité C du circuit 7 correspond en principe à la capacité interne du tube 9. La résistance interne Ri est montée en parallèle sur cette capacité interne du tube. Lorsqu'une ten- sion de modulation est amenée à la grille 11, cette résistance interne varie en fonction de la modulation.
La résistance totale du circuit 7, qui, en raison de son couplage inductif, se trouve monté en série avec la résistance Ra, est donnée par la formule suivante : R1 = # L1 x # x L x k2 G L/C + Ro
Dans cette formule, R1 désigne la résistance de charge que forme le circuit 7, #, la pulsation des oscillations utilisées, L1 l'inductance de la portion accouplée inductivement du disposi- tif de Lecher 5, L l'inductance du circuit d'aspiration 7 accou- plé inductivement, k le coefficient de couplage, 1/G = Ri la résistance interne du tube 9 et C, la capacité du circuit 7.
Lorsque sous l'effet de l'arrivée de la tension de modulation à la grille 11 du tube 9, la résistance interne 1/G du tube varie, la résistance de charge R1 en série avec la résistance utile varie également d'après la formule qui précède. La variation de la résistance interne du tube 9 fait varier l'amortissement du circuit d'aspiration 7 accouplé inductivement de façon à charger le circuit utile conformément à cet amortissement.
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Dans le dispositif de la fig. 3, le circuit d'aspiration 7 est accouplé inductivement au point de symétrie du dispositif de Lecher 5. Dans ce cas, la résistance de rayonnement Ra est chargée symétriquement.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, le circuit d'aspiration 7 peut être accouplé inductivement au circuit oscil- lant 2 proprement dit ou par l'intermédiaire d'un circuit tertiai- re se trouvant entre le circuit oscillant et le circuit d'aspira- tion.
Sur la fig.4, qui représente une courbe de modulation A obtenue avec le nouveau dispositif, la puissance de sortie N qui existe au dipôle est portée en fonction de la tension de modula- tion Eg., appliquée à la grille 11. En choisissant convenablement le rayon de cette grille, on peut faire en sorte que le point de repos E corresponde justement à la tension de grille = 0. La mo- dulation s'effectue de préférence dans la zone de la portion rec- tiligne de la caractéristique de modulation A. La droite B repré- sente la valeur de la puissance de sortie d'antenne, qui existe en l'absence du circuit d'aspiration. Cette droite montre qu'il ne se produit pas de diminution notable de puissance comme dans le cas des procédés de modulation connus.
On retire encore de l'emploi d'un circuit d'aspiration ac- couplé inductivement l'avantage de pouvoir mettre à la terre la cathode 12 du tube 9, ainsi que le milieu de l'inductance 8. Il résulte de la symétrie ainsi créée que le rayonnement du circuit accouplé inductivement est très faible et que les éléments de mo- dulation se trouvent aux points neutres. Une importante différen- ce du nouveau dispositif par rapport aux dispositifs connus con- siste dans le fait que, tandis que dans ces dispositifs, l'énergie à détruire doit être absorbée par le tube de modulation, dans le nouveau, cette absorption d'énergie par le tube de modulation ne se produit pas en principe.
La formule précitée montre que, lors- que la résistance interne du tube augmente, l'absorption d'énergie
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dans le circuit diminue, tandis que, lorsque la résistance du tube diminue, cette absorption d'énergie augmente. Cette destruc- tion d'énergie s'effectue dans la résistance ohmique Ro du cir- cuit 2. La dite formule montre encore que lorsque la résistance interne 1/G du circuit accouplé inductivement diminue, la résis- tance de modulation R1, qui se trouve en série avec la résistance utile Ra, augmente, de sorte qu'on peut établir pratiquement une résistance de modulation avantageuse pour toutes les résistances de charge.
L'emploi d'une grille dans le tube 9 n'est pas nécessaire, il peut aussi se produire une modulation de la tension d'anode de ce tube. Le type d'accouplement du circuit d'aspiration n'a pas non plus d'importance ; il peut être capacitif ou inductif.
L'emploi d'un tube 9 avec anode en plusieurs pièces, sans champ magnétique est avantageux, mais on peut aussi faire usage d'un tube avec champ magnétique ou d'une diode ou d'une triode.
REVENDICATIONS
1. Dispositif de modulation d'oscillations à haute fréquen- ce, en particulier d'ondes ultra-courtes, caractérisé en ce que, à l'oscillateur est accouplé inductivement, outre le circuit utile, un circuit d'aspiration agissant comme résistance de charge, dont les variations de la résistance interne d'un tube à cathode incandescente font varier l'amortissement.