<Desc/Clms Page number 1>
LA TRANSMISSION D'ONDES ELECTRIQUES
Cette invention fait l'objet d'une demande de brevet déposée en Grande Bretagne le 25 Mars 1937 aux noms de la STANDARD TELEPHONES AND CABLES LIMITED et de Messieurs Bent Bulow JACOBSEN et Frank FAIRLEY.
L'invention se rapporte à des systèmes de transmission d'ondes éleotriques et son but est de prévoir des moyens perfectionnés répondant à la direction de transmission de signaux, tels que des
<Desc/Clms Page number 2>
signaux phoniques transmis le long d'une ligne de transmission,afin d'effectuer des changements de circuits, comme par exemple l'inversion ou la connexion d'un amplificateur répéteur placé sous le contrôle de ces signaux.
L'invention est applicable par exemple dans le cas d'une ligne de transmission à double fil et agissant dans les deux sens, dans laquelle un ou plusieurs répéteum amplifi- oateurs sont disposés entre des stations terminus, et dans laquelle des dispositifs commutateurs sont prévus pour connecter les répéteurs amplificateurs afin de transmettre dans l'une ou l'autre direction, ces dispositifs commutateurs étant commandés au moyen de courants phoniques ou d'autres courant-. de signalisation envoyés à travers la ligne d'une des stations terminus.
Suivant l'invention, un appareil,détectant la direction de la transmission des ondes sur une ligne,comprend des circuits pour dériver et comparer deux voltages dépendant respectivement du voltage et du courant de la ligne, ou bien de l'intensité des signaux des côtés d'entrée et de sortie d'un répéteur inséré dans la ligne. D'autres faits caractéristiques de l'invention apparaissent mieux de la description détaillée suivante.
Suivant une des formes de réalisation, la présence d'un signal du côté de sortie d'un répéteur tend à provoquer le fonctionnement d'un relais inverseur, tandis que la présence d'un signal du côté d'entrée de ce répéteur empêche le fonctionnement du relais inverseur, par exemple en mettant hors de service le circuit de contr8- le qui se trouve entre le côté de sortie du répéteur et le relais commutateur. De cette manière, un relais actionné par des signaux auditifs, ou par des signaux phoniques, servant à inverser le répéteur et associé avec le circuit de sortie de celui-ci, est mis hors de service par une fréquence phonique ou de signalisation qui s'exer -ce du côté d'entrée du répéteur.
L'arrangement décrit comprend un circuit de transmission, tel qu'un chemin de rediffusion ayant au moins un amplificateur agis -sant dans une seule direction, placé entre des stations terminus.
<Desc/Clms Page number 3>
L'amplificateur sera désigné par la suite sous le nom de répéteur diffuseur. Un modulateur télégraphique, ou autre amplificateur,est connecté à travers les bornes de sortie du répéteur diffuseur, pré -férablement à travers un transformateur, la transmission à travers ce modulateur ou amplificateur dépendant du voltage de contrôle appliqué ou du voltage de polarisation. L'énergie fournie par le modulateur télégraphique est transmise à un détecteur ou rectificateur ayant dans son circuit de sortie.l'enroulement d'un relais commutateur. Un voltage de contrôle pour le modulateur télégraphique est 'dérivé d'un rectificateur, préférablement un rectificateur à ondes totales, qui est alimenté par un amplificateur auxiliaire connecté à travers les bornes d'entrée du répéteur diffuseur.
Les bornes d' entrée et de sortie du répéteur diffuseur et les lignes se dirigeant vers les deux stations terminus sont connectées aux contacts du relais commutateur, de sorte que le répéteur diffuseur et le circuit de contrôle,en leur ensemble,peuvent être connectés entre les lignes pour la transmission dans l'une ou l'autre direction.
Afin d'expliquer le fonctionnement du système on peut sup- poser que le répéteur diffuseur est connecté pour une transmission de l'est vers l'ouest. Considérant la transmission d'une onde de fréquence quelconque dans la direction est-ouest, un voltage de con- trôle, ou voltage de polarisation, dérivé du côté d'entrée du répéteur diffuseur, est toujours présent pendant la transmission et ce voltage est arrangé pour bloquer le modulateur télégraphique. De cette manière le chemin vers le relais commutateur du côté de sortie du répéteur est bloqué et le relais commutateur n'est pas excité.
Si, pendant la transmission est-ouest, un signal est envoyé le long de la ligne provenant de la station ouest, ce signal ne peut actionner le relais oommutateur. Cependant, quand il n'y a aucun signal transmis de l'est vers l'ouest, un signal provenant de la station ouest passe à travers le modulateur télégraphique, puisque celui-ci n'est plus soumis à un voltage de blocage. Le relais commutateur est alors excité et ses contacts sont actionnés pour inverser le
<Desc/Clms Page number 4>
répéteur.
Le système est maintenant prêt pour une transmission de l'ouest vers l'est, et un voltage de blocage est appliqué au modulateur télégraphique pendant une transmission semblable quelconque afin d'empêcher tout autre fonctionnement du relais commutateur.
Celui-ci est tel que chaque fois qu'il est excité, ses contacts inversent leur position et qu'ils restent dans la position acquise, même si l'impulsion de commande est finie.
Si plusieurs répéteurs sont connectés dans la ligne, chaque répéteur peut être pourvu d'un dispositif de contrôle tel que celui décrit ci-dessus, et un signal envoyé d'une station terminus pour inverser la direction de transmission, agit alors en série sur le relais commutateur associé avec chaque répéteur. Aussitôt qu'un relais a fonctionné, un circuit est complété pour le signal maintenu et agit sur le relais suivant.
Un circuit de retard peut être prévu, par exemple dans le détecteur associé avec chaque relais commutateur, et cela afin d'em -pêcher que toute fausse opération ne se produise par suite d'un phénomène transitoire sur la ligne.
Une autre forme de réalisation de l'invention comprend l'établissement de moyens pour déterminer la direction de transmission des ondes dans une ligne de transmission, ce moyen comprenant deux circuits rectificateurs (onde totale et demi-onde), un des circuits rectifiant la somme du voltage à travers la ligne et un voltage dépendant du courant dans cette ligne, tandis que l'autre circuit rectifie la différence entre les mêmes voltages. La polarisation de la différence entre les courants rectifiés ainsi obtenue, donne une indication de la direction de transmission et du niveau d'amplitude dqéignal transmis.
Il peut donc être utilisé : (a) pour insérer un répéteur dans une ligne de transmission afin de prévoir une amplification dans une direction déterminée par un signal transmis sur la ligne, ou (b) pour effectuer des changements dans un circuit dépen-
<Desc/Clms Page number 5>
-dent de la. direction de transmission de l'énergie dans ce circuit ou dans un autre circuit. De cette manière, l'invention peut être utilisée dans les répéteurs amplificateurs inverseurs pour lignes de transmission agissant dans les deux directions, ou elle peut être utilisée dans les circuits supprimeurs d'écho, dans les dispositifs actionnés par des courants phoniques et destinés à empêcher le sifflement, ou dans des circuits téléphoniques haut-parleurs pour abonnés.
Dans l'arrangement de cette forme de réalisation, une impédance série (bobine à courant) et une impédance shunt (bobine à vol -tage) d'un wattmètre sont appliquées à une ligne à double conduc- teur agissant dans les deux directions sur le côté de sortie d'un amplificateur pour effectuer l'inversion de cet amplificateur quand des signaux sont transmis de l'extrémité d'abord réceptrice de la ligne. Si de l'énergie est transmise vers la ligne du répéteur,cette énergie est telle qu'elle est indiquée par le wattmètre s'exerçant dans un certain sens, soit le sens positif, tandis que si l'énergie est transmise en direction opposée, elle est de sens opposé, c.à.d. négative.
Les circuits reotificateurs du wattmètre sont connectés à un relais inverseur, de manière que quand le wattmètre indique le sens positif, le circuit tend à maintenir la direction existante de transmission, tandis que si l'énergie est négative, l'amplificateur est inversé.
Les impédances série et shunt, ainsi que les circuits rectificateurs, constituent ensemble un wattmètre ou un compteur de phase comprenant deux détecteurs du type à grille dérivée ou anode pliée, ayant un circuit d'entrée commun ou un circuit d'entrée pushpull. Ce dernier type est obtenu d'une bobine ou d'une impédance shunt connectée à travers le circuit devant être mesuré, qui est la ligne de transmission, et le circuit d'entrée commun est obtenu d'une résistance en sérié avec un côté de la ligne. Alternativement, le circuit d'entrée push-pull est obtenu de la résistance série et le
<Desc/Clms Page number 6>
circuit d'entrée commun est obtenu de l'impédance shunt.
Si de l'é- nergie se déplace dans une direction à travers le wattmètre, les vol- tages dus au chemin push-pull et au chemin commun s'aideront l'un l'autre aans une valve, et s'opposeront dans l'autre valve, avec comme résultat qu'une valve aura un courant rectifié plus élevé que l'autre. L'arrangement peut être tel que la différence de voltage dans la première valve est nulle. Quand de l'énergie se déplace en direction opposée, les conditions dans les deux valves sont inversées.
Les courants rectifiés des deux détecteurs sont appliqués à un relais à enroulement différentiel dont l'armature, par conséquent, prend une position dépendant de la direction de transmission. Les oon- tacts du relais sont connectés pour inverser le répéteur quand l'éner- gie à travers le wattmètre est négatif. Le wattmètre doit toujours être connecté au côté de sortie du répéteur afin qu'il puisse toujours être sensible à une direction vers l'arrière dans le système, qui est la transmission de la station terminus qui a, la dernière, agi comme station réceptrice..
Afin de se garder contre des opérations fautives dues à des phénomènes d'écho dans la ligne, les deux détecteurs sont de préférence pourvus d'un condensateur commun à grille dérivée, qui sert à réduire la sensibilité du wattmètre pour un certain temps après la transmis- sion d'un signal intense. Au lieu de détecteurs à valve, des déteo- teurs du type à contact, tels que des rectifioateurs à oxyde de cuivre, peuvent être utilisés. De préférence, une rectification d'onde tota -le est alors prévue, par exemple au moyen de quatre éléments recti- ficateurs connectés en pont.
Plusieurs formes de réalisation de l'invention sont mainte- nant décrites plus en détail en se basant sur les dessins oi-joints.
La figure 1 montre un arrangement pour inverser un amplifica -teur connecté en un point quelconque d'une ligne de transmission,au moyen de courant phonique ou de oourant vibré provenant d'une station terminus de la ligne de transmission. Un relais inverseur actionné
<Desc/Clms Page number 7>
par ces courants, et associé aveo le côte de sortie d'un amplifioa -teur, est rendu inutilisable par les fréquences phoniques ou vi- brées s'exerçant dans le circuit d'entrée de l'amplificateur. Ainsi qu'il est montré sur cette figure 1, un amplificateur 1 est inséré dans une ligne de transmission AB. Le circuit d'entrée l' de l'am- plificateur 1 est connecté au circuit d'entrée 2' d'un circuit dé- teoteur inverseur 2. Le circuit de sortie 1" de l'amplificateur 1 est connecté à un deuxième circuit d'entrée 2" du circuit détecteur 2.
Le circuit de sortie 2"' du détecteur inverseur 2 est connecté à un circuit de relais 3, qui contrôle aux contacts 3' et 3" la direction dans laquelle l'amplificateur 1 et le détecteur inverseur 2 sont connectés dans le circuit de ligne AB.
Le détecteur inverseur 2 est tel que l'effet au circuit de sortie 2"' d'un oourant d'entrée quelconque, phonique ou vibré, en 2" est annulé par la présence d'un courant d'entrée phonique ou vibré en 2'. Le circuit 3 est disposé pour que, quand une impulsion est appliquée du circuit de sortie 2"', les contacts 3' et 3" sont inversés et le restent jusqu'à ce qu'une autre impulsion soit appli- quée du circuit de sortie 2"' du détecteur 2.
Le circuit montré figure 1 est arrangé pour une transmission par l'amplificateur 1 dans la direction de A à B. Si on considère la transmission d'une onde d'une fréquence quelconque dans cette di- rection,' sa présence au circuit d'entrée 1' de l'amplificateur 1 et son application au détecteur 2 en 2', annulent l'effet sur le cir- cuit. 3 de l'onde s'exerçant au circuit de sortie 1" de l'amplifica- teur 1, et appliqué au détecteur 2 en 2".
Cependant, quand aucune onde n'est transmise de A vers B, la présence d'un signal envoyé de B vers A, et qui est appliqué aucircuit de sortie 1" de l'amplifica- teur 1 et au circuit d'entrée 2" du détecteur 2, amène le circuit de sortie 2"' du détecteur 2 d'être appliqué au circuit 3 avec, comme résultat, que les contacts 3' et 3" sont actionnés pour inverser l'amplificateur 1. On doit noter que dans ce cas aucun signal n'est
<Desc/Clms Page number 8>
appliqué au circuit 2' pour annuler l'effet du signal reçu en 2".
Dès que l'amplificateur 1, le détecteur 2 et le circuit relais 3 ont été inversés, l'application continue d'un signal dans la direction de B vers A empêche toute autre opération du circuit 3, puisque le signal est maintenant appliqué en 2' du détecteur 2, en plus d'être appliqué en 2". L'amplificateur 1 est maintenu condition -né pour amplifier dans la direction de B vers A, et il peut être inversé par un signal envoyé de A vers B.
Si plusieurs amplificateurs sont connectés dans la ligne, chaque amplificateur peut être pourvu d'un moyen de contrôla tel que celui mentionné ci-dessus, et un signal transmis d'une station terminus pour inverser la direction de transmission agit alors suocessivement sur le détecteur inverseur et le circuit relais associé avec chaque amplificateur. Aussitôt qu'un amplificateur a été inversé, un circuit est complété pour le signal devant être transmis vers l'amplificateur suivant, qui est à son tour inversé. Un circuit de retard peut être prévu, soit dans le détecteur.inverseur 2, ou dans le circuit relais 3 pour empêcher toute fausse opération due à un phénomène transitoire s'exerçant sur la ligne.
Différents arrangements pour le détecteur inverseur 2 sont montrés sur les figures 2 à 5.
Sur la figure 2, le circuit d'entrée 2' est connecté à une valve détectrice 6 au moyen d'un transformateur 4. Le circuit d'entrée 2" est connecté à une valve détectrioe 7 au moyen d'un transfor -mateur 5. Sur cette figure, et dans les figures suivantes, une con -nexion se terminant par une flèche indique la direction de la borne positive d'une source d'alimentation dont la borne négative est connectée à la terre. Dans le circuit plaque de la valve détectrice 6 se trouve un enroulement 8' d'un relais polarisé 8 à deux enroulements.
Dans le circuit plaque de la valve détectrice 7 se trouve l'autre enroulement 8" de ce relais 8. Les enroulements 8' et 8" sont arrangés de manière que le courant plaque de la valve 6, passant à travers 8', s'oppose à l'action du courant plaque de la valve 7 passant à travers
<Desc/Clms Page number 9>
l'enroulement 8". De plus, les valves et les enroulements des trans- formateuiset du relais sont tels que l'effet d'une onde appliquée au circuit d'entrée 2' sur le relais 8 est plus grand que l'effet d'une onde semblable, mais amplifiée, du circuit 2".
De telles dimensions sont possibles de différentes manières : en absorbant plus d'énergie dans le circuit 2' que dans le circuit 2"; en arrangeant les rapports de voltage du transformateur 4 de manière qu'ils soient plus grands que les rapports du transformateur 5 ; en arrangeant la valve 6 de manière à avoir une amplification plus élevée que la valve 7 ; en ajoutant un ou plusieurs étages amplificateurs entre le trans -formateur 4 et la valve 6 ; arrangeant l'enroulement 8' de ma- nière qu'il ait plus d'ampère tours que l'enroulement 8"; ou bien encore par une combinaison de certains de ces arrangements ou de tous ces arrangements.
Les contacts 8"' sont tels que la présence d'un oourant dans l'enroulement 8' tend à faire fonctionner le relais ainsi qu'il est montré figure 2, o.à.d. avec le circuit de sortie 2"' ouvert, de manière que la présence d'un courant dans l'enroulement 8" tend à actionner le relais pour court-circuiter le chemin de sor -tie 2"'. De plus, le relais 8 est établi de manière que son armature reste, en l'absence de courant dans les enroulements, contre le contact sur lequel elle a été amenée.
.Les valves 6 et 7 sont établies, et le voltage de polarisation est déterminé pour qu'avec aucun courant reçu aucun courant plaque ne passe à travers le relais 8, tandis qu'avec un courant reçu du oourant plaque passe à travers ce relais 8. Avec les circuits d' entrée appliqués en 2' et 2", ainsi qu'il est montré sur la figure 1, le circuit de sortie 2"' du détecteur inverseur est donc un circuit ouvert puisque l'effet du oourant plaque dans l'enroulement 8' du relais 8 est plus grand que celui en 8". Avec un courant d'entrée appliqué seulement à 2", ainsi qu'il est décrit en référence avec la figure 1 pour le fonctionnement du procédé d'inversion,
le circuit de sortie 2"' est un court-circuit puisqu'aucun courant ne passe dans
<Desc/Clms Page number 10>
l'enroulement 8' tandis que du courant passe dans l'enroulement 8".
Une dérivation de grille et un condensateur peuvent être insérés entre le transformateur 5 et la grille de la valve 7 de manière à rendre celle-ci insensible comme détecteur jusqu'à un cer -tain temps après qu'un fort courant reçu a été appliqué en 2", ce qui donne un certain délai avant que le relais 8 puisse fonctionner après le passage d'une onde à travers le système de transmission dans la direction normale. Ce retard ou délai peut être utilisé pour empécher toute fausse opération du relais 8 par des phénomènes d'écho de l'onde transmise ou par des phénomènes transitoires s'exerçant seulement au circuit 2".
Sur la figure 3, le circuit d'entrée 2' est appliqué à travers un transformateur 9 et un amplificateur 10 à un rectificateur 11 qui peut être une valve ou un pont de rectificateurs à onde totale du type à contact. Le circuit d'entrée 2" est appliqué via un transfor -mateur 14 et une impédance 15 à un enroulement 16" d'un transforma -teur 16. Le courant rectifié de sortie du rectificateur 11 est appliqué à travers un circuit redresseur 12 à un pont de rectificateurs 13, lequel est connecté,ainsi qu'il est montré, à un enroulement secondaire 16' du transformateur 16. Le troisième enroulement 16"' du transformateur 16 est connecté au circuit de grille d'une valve 17, qui est arrangée pour former une valve détectrice.
Dans le circuit plaque de la valve 17 se trouve un relais 18 qui est pourvu de contacts 18', lesquels sont disposés pour court-circuiter le circuit de sortie 2"' quand le relais 18 est actionné par le courant de plaque de la valve 17.
Quand un courant est reçu et est appliqué au circuit détecteur inverseur 2', du courant amplifié et rectifié est envoyé au pont 13 dans un sens tel qu'un court-circuit est appliqué à l'enroulement 16' du transformateur 16. Dans ces conditions, l'application d'un courant reçu en 2" est effectivement bloquée de son action sur., le circuit grille de la valve 17 par suite du court-circuit réel à
<Desc/Clms Page number 11>
travers le transformateur 16. Aucun courant de plaque ne passe donc dans la valve 17, de sorte'que le relais 18 est au repos.
L'impédanoe 15 empêche le court-circuit réel à travers le transformateur 16 d'être appliqué au transformateur 14, Alternativement, un amplificateur valve peut être inséré entre le circuit d'entrée 2" et le trans -formateur 14 pour empêcher des ohangements d'impédance dans le chemin de transmission du transformateur 14 vers la valve 17, provoqués par un court-circuit réel du transformateur 16, et affecter l'impédance shunt connectée à travers le chemin de transmission de l'ampli -fioateur 1.
Quand aucun courant n'est reçu en 2', aucun voltage de polarisation n'est appliqué au pont rectificateur 13, qui agit comme une impédance comparativement élevée connectée à travers l'enroulement 16' du transformateur 16. Sous ces conditions, le chemin de transmission du circuit 2" vers la valve 17 n'est pas bloqué effectivement et du courant plaque peut passer dans la valve 17, quand un courant reçu est appliqué à 2". Avec un courant reçu d'énergie convenable appliquée seulement à 2", le relais 18 est excité et le cirCuit de sortie 2"' est court-circuité.
Le fonctionnement de ce circuit est donc équivalent à celui montré figure 2. Le relais 18 peut être rendu à fonctionne ment lent par des moyens bien connus pour empêcher toute fausse manoeuvre par des courants transitoires ou des courants d'écho appliqués au oircuit d'entrée 2"., L'appareil comprenant le transformateur 14, l'impédance 15, le transformateur 16 et le pont rectificateur 13, est équivalent à une forme de modulateur bien connue en télégraphie pour bloquer le chemin de transmission au moyen d'un potentiel à courant continu. Des formes modifiées d'un modulateur télégraphique semblable peuvent être utilisées.
La figure 4 montre le circuit d'entrée 2' connecté à travers un transformateur 19 et un amplificateur 20 à un pont rectificateur 2L Le courant reçu rectifié de 2' est appliqué à travers un circuit redresseur 22 en série avec la source de polarisation de grille d'une
<Desc/Clms Page number 12>
valve détectrice 24. Dans le circuit plaque de cette valve se trouve un relais 25 pourvu de contacts 25', capable quand il est en fonctionnement de shunter le circuit de sortie 2"'. Le fonctionnement du relais 25 est identique à celui du relais 18 de la figure 3.
Quand aucun courant n'est reçu en 2' et 2", la valve 24 n'est pas polarisée, donc aucun courant de plaque ne passe dans le relais 25 et les contacts 25' restent ouverts. Quand un courant est reçu en 2', le potentiel de grille additionnel appliqué par le reo- tifioateur 21, aide le potentiel de polarisation normal pour empâcher le passage du courant plaque dans la valve 24, et cette polarisation additionnelle est de valeur telle que le courant plaque est effectivement empêché de traverser la valve 24, même quand des courants reçus sont appliqués de la ligne de transmission simultanément en 2' et 2".La présence d'un courant reçu en 2' bloque donc le fonotionnement du relais 25. Quand aucun courant n'est reçu en 2', un signal appliqué en 2" provoque le fonctionnement du relais 25.
Une dérivation de grille et un condensateur peuvent être connectés dans le circuit grille de la valve 24 pour réduire la sensibilité du détecteur immédiatement après l'application d'un signal intense afin d'empêcher toute fausse opération par des courants transitoires ou d'écho.
Dans l'arrangement montré figure 5, le circuit d'entrée 2' est connecté,via le transformateur 26 et l'amplificateur 27,à un pont rectificateur 28. Du courant rectifié, obtenu au moyen d'un courant d'entrée appliqué à 2', est arrangé pour passer à travers le relais 29, et pour actionner ce relais. Celui-ci est pourvu de contacts 29' en série avec le circuit plaque de la valve, et arrangés de manière que quand le relais 29 est actionné, la batterie de plaque est déconnectée de la valve. Le circuit d'entrée 2" est appliqué à la valve détect@ice 31 par le transformateur 30.
Le relais 32 est dans le circuit plaque de cette valve 31, et les contacts 32' du relais 32 sont disposés pour fermer le circuit commandant un relais 33, quand le relais 32 est excité par le courant de plaque de la valve 31.
<Desc/Clms Page number 13>
Le potentiel de grille de la valve 31 est tel qu'aucun courant de plaque ne pa sse dans le relais 32 quand aucun courant n'est reçu de
2". Quand un courant d'entrée est appliqué à 2", le relais 32 fono- tionne à moins que les contacts 29' ne soient ouverts. Si le relais
32 fonotionne, le relais 33 est amené à fonctionner après un certain retard. Ce retard de fonctionnement du relais 33 est obtenu par des dispositifs ordinaires, par exemple en shuntant son enroulement en série avec la résistance 34' par le condensateur 34. Dès le fonc- tionnement du relais 33, les contacts 33' sont fermés et le circuit de sortie 2"' est court-circuité.
Le délai de fonctionnement du relais 33 est tel qu'avec l'ap -plioation simultanée de courant reçu, même si le relais 32 fonctionne avant que les contacts 29' ne soient ouverts par suite du fonctionne- ment du relais 29,et que par conséquent celui-ci soit neutralisé par l'ouverture des contacts 29', le relais 33 ne sera pas excité. Ainsi la présence d'un courant reçu en 2' bloque le fonctionnement du. relais
33 même si un courant reçu est simultanément appliqué en 2". Si un oourant d'entrée est appliqué seulement à 2", le relais 33 fonctionne après un certain retard, lequel peut être utilisé pour empêcher toute . fausse opération du détecteur inverseur par des courants d'écho ou transitoires.
L'arrangement préféré du circuit relais 3 est montré sur la figure 6. Le relais 39 est actionné par un court circuit dans le chemin de sortie 2"' du détecteur inverseur. Le relais 39 est pourvu de contacts 39' et 39". Le relais 35 est pourvu de contacts 35' et aussi des contacts 3' et 3" de la figure 1. Le relais 36 est pourvu de contacts 36'. Les contacts de la figure 6 et de la figure 1 sont 'arrangés pour être ainsi qu'il est montré sur ces figures avec toutes les batteries déconnectées. Dans cette condition, l'amplificateur 1 est arrangé pour une transmission de A vers B. Lors de la réception d'un signal venant de B, le relais 39 est excité par le court circuit de 2"1 du détecteur inverseur 2. Cela ferme les contacts 39' et 39".
<Desc/Clms Page number 14>
Les contacts 39' complètent le circuit pour le relais 35 de la connexion à la batterie 37 vers la oonnexion à la terre 38. Bien que les contacts 39" et 35' sont maintenant fermés pour le fonctionnement du relais 36 recevant du courant de la batterie 37 via le relais 35 et la terre 38', le relais 36 ne peut pas fonctionner puisqu'il est court-circuité par les contacts 39' qui appliquent la ter -re 38. Le relais 35 en fonctionnant inverse à la fois l'amplificateur 1 et le détecteur 2 par rapport au circuit de ligne en agissant sur les contacts 3' et 3". Un signal entretenu de B provoque maintenant le rétablissement du relais 39, puisque ce signal est appliqué à la fois aux chemins 2' et 2" du détecteur inverseur 2.
Lors de l'ouverture des contacts 39', le relais 35 est maintenu excité par ses propres oontacts 35', et le relais 36 peut fonctionner par ces mêmes contacts 35', puisque la terre 38 est maintenant éloi -gné du contact 39'. Les contacts 36' sont actionnés et la batterie 37' est reliée au contact 39', au lieu que ce soit la terre qui soit appliquée à ces contacts, comme précédemment.
Les relais 35 et 36 sont maintenant maintenus dans une condition d'opération et l'amplificateur 1 est commandé par une transmission de B vers A. Le circuit reste dans cette condition jusqu'à ce que la réception d'un signal de A amène de nouveau le fonctionnement du relais 39. Les contacts 39' en se fermant oourt-oircuitent le relais 35 de la batterie 37 à travers les contacts 39' et les contacts 36' déjà actionnés. Le relais 35 se neutralise, mais le relais 36 ne peut se neutraliser tant que le relais 39 reste excité à travers les contacts 39", ce qui maintient le courant de la terre 38' à travers les contacts 39' et 36' vers la batterie 37'. Lors du rétablissement du relais 35, ]!amplificateur 1 et le détecteur 2 sont inversés et le relais 39 est libéré comme lors de l'inversion précédente.
Le rétablissement du relais 39 ouvre les contacts 39' et 39", de sorte que ce relais 36 se neutralise et que les contacts 36' sont ouverts, rétablissant le circuit à sa condition primitive et maintenant l'amplificateur 1 pour les transmissions de A vers B.
<Desc/Clms Page number 15>
On doit noter que dans la première invasion mentionnée ci- dessus, le relais 36 ne peut préparer le circuit pour une seconde inversion jusqu'à ce que la première ait eu lieu et que le signal inversé' ait oessé. Dans la deuxième inversion, les mêmes conditions sont maintenues. L'arrangement ci-dessus ne peut donc osciller ou produire des oliquetis pendant la transmission du signal inverseur.
Des délais ou retards peuvent être incorpores dans le fonctionnement et le rétablissement des relais 39, 35 ou 36, par exemple en shuntant ces relais au moyen de condensateurs pour retarder le fonctionnement mentionné ci-dessus, si un procédé d'inversion lente est requis.
On peut voir que l'arrangement du répéteur 1, du système rec -tificateur 2, et du circuit relais 3 de la figure 1, constitue un détecteur de la direction de transmission des signaux sur la ligne AB, et que les contacts 3' et 3" du circuit relais peuvent être uti- lisés de différentes manières autre que celle montrée pour oondition- @ ner un système suivant la direction de transmission . Dès lors,, les arrangements décrits peuvent être appliqués à des téléphones haut- parleurs, ou à des dispositifs actionnés par du courant phonique et destinés à empêcher le sifflement, ou bien encore à quelque système de transmission dans lequel une inversion est seulement requise quand un courant d'entrée est appliqué à 2", tandis qu'aucune inversion n'a lieu quand un tel oourant est appliqué simultanément à 2' et 2".
Comme un chemin de transmission dans le système devant être inversé existe entre 2' 'et 2", et n'existe pas entre 2" et 2', l'arrangement satisfait à ces conditions.
Des arrangements d'une autre forme de réalisation de l'in- vention sont montrés sur les figures7 à 15, par lesquels on peut inverser la direction de l'amplification de répéteurs connectés dans un circuit de transmission, l'inversion étant contrôlée, soit par les signaux normalement transmis à travers le circuit, soit par un signal spéoial. Comme précédemment, les systèmes utilisent à chaque point amplificateur un circuit pour détecter la direction de transmission.
Le circuit détecteur des figures 7 à 15 peut être décrit approximati-
<Desc/Clms Page number 16>
-vement comme un phasemètre qui compare la phase du voltage à travers la ligne de transmission à celle d'un voltage dérivé d'une pe -tite résistance insérée en série aveo la ligne. Alternativement, ce circuit détecteur peut être décrit comme un wattmètre qui indique l'énergie positive pour une direction, et l'énergie négative pour l'autre.
La figure 7 montre un amplificateur 41 agissant dans une direction, connecté entre une ligne W et le détecteur D, qui à son tour est connecté à la ligne E. Le détecteur de direction D consiste en un transformateur 42 placé en shunt sur la ligne, et en un trans -formateur 44 branché à travers une résistance 43 en série dans un des côtés du circuit qui est supposé devoir être déséquilibré. Les transformateurs42 et 44 ont des enroulements secondaires 42",42"' et 44", 44"'. Les enroulements 42" et 44" sont connectés en série et alimentent la grille de la valve 45. Semblablement, 42"' et 44"' alimentent la grille de la valve 46. Ces deux valves sont polarisées au moyen de la batterie 72 et normalement aucun courant d'anode ne passe.
Les enroulements secondaires sont ainsi proportionnés que quand le détecteur est connecté entre des impédances normales,par exemple 600 # les voltages dans les enroulements 42" et 44" s nt d'amplitude et de phase égale quand l'énergie est transmise de E vers W, tandis que les voltages à travers 42"' et 44"' sont d'amplitude égale et de phase opposéel Cela est mieux compris en considérant les figures Sa et 8b.
La figure Sa montre l'énergie transmise de l'amplificateur dans le détecteur, qui se termine dans une résistance R. En oonsidé -rant un moment particulier, quand l'énergie fournie par l'amplificateur est positive, le courant il à travers la résistance shunt passe vers le bas, et le courant à travers la résistance série passe vers la droite. Sur la figure 8b l'énergie doit être transmise de la résistance R vers la droite à travers le détecteur et le circuit de sortie de l'amplificateur. On doit noter que le courant à travers la résistance en série avec la ligne passe maintenant en direction
<Desc/Clms Page number 17>
opposée à celle observée sur la figure 8a, tandis que le courant passant dans la résistance shunt a la même direction, c.à.d. que les direction relatives ont été inversées.
En connectant un transformateur à travers la résistance série, un voltage peut être obtenu de la même amplitude que celle obtenue à travers la ligne.
Le circuit des figures Sa et 8b b correspond très exactement au circuit d'un wattmètre. Si un instrument indicateur de phase est connecté pour mesurer la phase relative entre les oourants i1 et i2, cet instrument montrera aussi la direction du passage du courant dans le circuit.
Considérant à nouveau la figure 7, si de l'énergie passe de l'amplificateur 41 à travers le détecteur et vers la ligne E, des voltages seront créés dans les enroulements 42"' et 44"', qui s'aide -ront l'un l'autre, et la valve 46 rectifiera ce voltage. Du courant passera à travers un enroulement du relais 47 vers l'anode de cette valve. Des voltages de 42" et 44" sont opposés et aucun courant ne passera à travers l'enroulement supérieur du relais 47. On voit donc que pour les deux directions de transmission, des oourants passeront en directions opposées dans le relais 47, qui par suite fournira une indication de la direction de transmission.
Le condensateur et le circuit dérivé 50 et 51 servent à limiter le courant de grille pris par l'une ou l'autre des valves 45 et 46. A moins que le circuit dérivé ne soit utilisé, le courant grillé peut produire une déformation non linéaire qui sera transmise en retour vers la ligne. Le condensateur et le circuit/dérivé servent aussi dans un but de contrôle du gain. Par exemple, si/l'énergie provenant de l'amplificateur 41 est très grande, une polarisation considérable sera créée sur le condensateur 50 par suite du courant de grille d'une des valves, par exemple 46. Cette polarisation aide à rendre ]énergie fournie par la valve 46 indépendante de l'énergie re- çue quand celle-ci dépasse une certaine valeur. Elle doit aussi servir à réduire la sensibilité de la valve 45.
Cela est très désirable puisqu'un effet de réflexion ou écho du signal transmis primitivement
<Desc/Clms Page number 18>
de 41 peut revenir de la ligne E et provoquer un voltage sur la grille de la valve 46. La polarisation établie sur le condensateur 50 empêche ce voltage d'écho de produire une action quelconque.
Si la ligne E a exactement l'impédance supposée dans l'établissement du détecteur D, et si aucun courant d'écho n'est renvoyé par E, la sensibilité de la valve détectrice 45 pourra être accrue, soit en augmentant les enroulements secondaires 42" et 44", soit en ajoutant un amplificateur en face de la valve 45. Par ce moyen le détecteur deviendra plus sensible aux signaux venant de E qu'aux signaux venant de l'amplificateur adjacent. En pratique, il est possible d'ao -croître la sensibilité seulement d'une valeur limitée dépendant du phénomène de chant ou sifflement de la ligne E et de l'impédance supposée dans l'établissement du détecteur.
Les deux valves 45 et 46 peuvent être précédées d'amplifi- cateurs à gains égaux ou à gains différents, afin d'accroître la sensibilité du détecteur dans une direction. Quand de tels amplificateurs sont utilisés, il est désirable d'employer un circuit pour le contrôle automatique du gain, commun aux deux valves, de sorte que les gains des deux amplificateurs sont également réduits par suite d'un signal dans un amplificateur. La réduction de gain persistera suffisamment longtemps pour empêcher que des courants d'écho ne donnent un fonctionnement fautif.
La figure 9 montre un autre circuit pour le détecteur, dans lequel le chemin de sortie d'un coté de l'amplificateur provoque une réduction dans le gain de l'autre c8té de cet amplificateur. Des valves amplificatrices 52 et 53 sont connectées en place des valves détec -trices 45 et 46 de la figure 7. Ces valves sont normalement polarisées par les résistances 56 et 57 shuntées par des condensateurs 58 et 59. Les valves 52 et 53 fonctionnent dans des circuits accordés 60, 62 et 61,63, auxquels sont connectés respectivement les circuits grilles des valves 54 et 55. Ces valves 54 et 55 sont polarisées au moyen de la batterie 72, de manière à n'avoir aucun courant anode.
<Desc/Clms Page number 19>
Le chemin d'entrée vers la grille de la valve 52 provoque la rectification dans la valve 54, et un courant d'anode passe de la batterie 71 vers le point central du relais polarisé 47, puis à travers la moitié supérieure de l'enroulement de ce relais vers la valve 54. Le circuit cathode de la valve 54 est connecté à la cathode de la valve 53, et le courant anode de 54 produit une polarisation négative dans le circuit grille de la valve 53. Donc, ce circuit assure que celle des valves 52 ou 53 qui reçoit la première de l'énergie, contrôlera le relais 47, à moins que l'énergie reçue par la deuxième valve soit plus grande- que l'énergie roque par la première d'une quantité qui dépend de la polarisation négative produite par la valve 54 ou 55 sur le circuit grille de 53 ou 52.
Le chemin dérivé et le condensateur 50 et 51 fonctionnent de la même manière que pour l'arrangement de la figure 7.
La figure 10 montre un type quelque peu différent de circuit dans lequél le contrôle du volume agit de la dernière valve rectificatrice de chaque amplificateur vers la première valve du même amplificateur, d'une manière telle que la sensibilité de l'am -plific.ateur s'accroît avec l'énergie reçue, tandis que la sensibilité de l'autre amplificateur, qui est supposé recevoir seulement peu d'énergie, diminue pratiquement par suite de la polarisation négative reçue de la résistance 68 ou 69 de l'amplificateur qui a reçu de l'énergie. L'emploi de ce circuit accroît fortement la distinction entre une énergie reçue normale par le détecteur et une énergie reçue provoquée par un écho, puisque le courant d'écho sera retardé et qu'à son arrivée il trouvera l'amplificateur bloqué.
Le circuit de la figure 10 est semblable à celui de la figure 9, excepté que les résistances 68 et 69 sont inclues dans les circuits cathode des valves 54 et 55. De même, les extrémités de polarisation de grille des enroulements 42" et 42"' sont connectées aux cathodes des valves 54 et 55, au lieu de l'être aux bornes négatives de la batterie 71. Du courant passant dans la dite valve 54 provoque
<Desc/Clms Page number 20>
l'accroissement du potentiel de la cathode ce cette valva par rap- port à la terre, et la polarisation de grille de la valve 52 sera donc réduite, tandis que la polarisation de grille de la valve 53 sera accrue puisque la résistance 68 est inclue dans le circuit cathode de la valve 53.
Les valves 52 et 53 peuvent être des val- ves à variable
Le circuit de la figure 10 donne un fonctionnement rapide pour un signal reçu et un blocage brusque du chemin non requi s.
Des condensateurs 58 et 59 aident à supprimer respectivement les voltages à courant alternatif dans les résistances 56,69 et 57,
68. De même, s'ils sont suffisamment grands, ils maintiennent le potentiel de blocage pendant un certain temps après la fin d'un signal, et par suite empêchent du courant réfléchi d'agir sur le détecteur.
D'autres formes du circuit détecteur peuvent être établies au lieu de celles montrées. Les valves détectrices à anode pliée
54 et 55 des figures 9 et 10 peuvent, par exemple, être remplacées par des rectificateurs à oxyde métallique, ainsi que peuvent l'être aussi les valves détectrices 45 et 46 des figures 7 et 9.
La figure 11 montre un détecteur directionnel sans valve,com -prenant deux ponts rectificateurs 76,77, C3, C4 et 78,79, C5, C6 du type à doublage de voltage travaillant chacun à travers une bobine du relais 47.
La figure 12 montre la méthode préférée pour conneoter les transformateurs 42 et 44 à une ligne équilibrée. La résistance 43 est divisée en des résistances égales 43' et 43", tandis que les résistances 75' et 75", ensemble avec 43' et 43", forment un réseau artificiel équilibré de manière que le détecteur n'introduise pas quelques irrégularités d'impédance dans la ligne.
Les circuits tels que ceux décrits en référence avec les figures 7 à 12 sont tous adaptés pour donner une indication de la direction de transmission de l'énergie dans un circuit de transmis-
<Desc/Clms Page number 21>
-sion dans lequel ils; sont insérés. Cette indication peut être utilisée de différentes manières pour effectuer des commutations ou des changements d'amplification dans les appareils associés avec le circuit de transmission ou bien avec d'autres circuits de transmission.
La figure 13 montre un circuit adapté pour inverser l'amplificateur dans un circuit de transmission en réponse à la direction du passage de l'énergie électrique. Le détecteur D peut être un des types de circuits montrés dans les figures 7, 9, 10 et 11, et seul le relais 47 a été représenté aux dessins. Ce relais 47 contrôle des contaots 47', 47", 47"' qui, à leur tour, contrôlent le relais E aveo les contacts E1, E2, E, E4, Eg..Avec le relais E neutralisé, la transmission peut avoir lieu de W vers E à travers le contact E3, l'amplificateur 41, le contact E4, le détecteur D et le contact E5. Le relais D est normalement excité et se neutralise lentement sous le fonctionnement du contact C1.
Quand le relais 47 ferme'ses contacts 47' et 47", le relais C fonctionne, mais le relais E ne peut fonctionner aussi- longtemps que C est en circuit. Le fonctionnement du relais C provoque le relais D de se neutraliser après un certain délai. En libérant son contact D1 il court-circuite le relais C et le relais 3 fonctionne et se bloque à travers les contacte
El et W2. Le relais W, quand il est actionné, est libéré au moment ou'le relais E est excité. Le fonctionnement de E change la direction de transmission du circuit amplificateur, de sorte qu'il transmet maintenant de E vers W à travers le contact E5, l'amplificateur 41, le contact E4, le détecteur D, le contact Eg, et la ligne W.
Le relais polarise 47 reste dans sa position neutre en l'absence de courant traversant son enroulement. Ce circuit reste établi pour une des directions de transmission jusqu'à ce qu'un signal soit envoyé, lequel inverse le sens de l'amplificateur qui, maintenant, restera dans le nouveau sens jusqu'à ce qu'un signal passant en direction opposée inverse de nouveau l'amplificateur. Le procédé de commutation
<Desc/Clms Page number 22>
est retardé par le relais D afin que des courants transitoires,dus à des bruits ou à des interférences dans le circuit d'énergie, ne provoquent la commutation du circuit. Ce type de circuit est utilisé si une longue chaîne d'amplificateurs doit occasionnellement être inversée, par exemple dans un circuit pour la transmission de programmes musicaux.
On doit noter que le détecteur D est toujours connecté au chemin de sortie de l'amplificateur 41, mais que ce détecteur n'est pas inversé comparativement à la ligne. Si on le préfère, le déteo -teur D et l'amplificateur peuvent être inversés comme un tout,mais il est alors nécessaire d'inverser aussi soit l'enroulement du relais 47, ou la bobine de shunt du détecteur D.
La figure 14 montre un autre circuit qui est adapté pour ef -fectuer une commutation rapide lors d'une transmission phonique ou seulement peu de stations doivent être inversées. Aucune protection contre toute fausse opération n'est prévue, mais le circuit effectue une inversion rapide pour corriger une erreur de commutation quelconque provoquée par des courants transitoires. En l'absence de courant sur la ligne, la ligne W est connectée à travers le contact W1, le détecteur D, le contact Ea à la ligne E, et l'amplificateur n'est pas en circuit. Quand un signal est reçu de la ligne W, le contact du relais 47 actionnera le relais W (et le relais S). Le fonctionnement du relais W amène l'amplificateur à être inséré dans la ligne ouest en face du détecteur D.
Si un signal est reçu de la ligne est, le relais W se neutralise et le relais E fonctionne. L' amplificateur sera connecté àfla ligne Est du côté est du détecteur D.
Dans ce circuit le relais 7 n'est pas fortement polarisé, de sorte qu'il ne reste pas sur l'un ou l'autre de ses contacts à moins qu'il n'y ait du courant à travers s n enroulement. Le relais S, montré dans cette figure, peut contrôler la commutation de l'amplificateur 41 à travers un relais à rétablissement lent.
La figure 14a se rapporte à une modification du circuit de la figure 14. Comme précédemment, les contacts du relais 47 peuvent
<Desc/Clms Page number 23>
actionner des relais W et E, mais lors de la neutralisation du relais 47, ces relais ou E se neutralisent lentement par suite de l'insertion d'un condensateur C dans le circuit shuntant le contact du relais 47. Cependant, si par exemple le relais W est maintenu par le condensateur C, le relais 7 actionne le relais E, le relais W est neutralisé immédiatement par suite de l'introduc- tion du contact E3 (W3) dans le circuit de blocage à condensateur du relais W (E). Le circuit de la figure 14a donne une "rupture en fait" combinée avec un effet de "blocage" dans la direction établie.
La figure 15 montre une autre forme de circuit dans laquelle un détecteur est connecté d'une manière permanente à chacune des lignes W et E. Les circuits de sortie des détecteurs sont combinés et connectés au relais 47, qui est prévu avec des enroulements 47' et 47". Le relais 47 a des contacts X et Y qui contrôlent la direc -tion de l'insertion de l'amplificateur 41. Le relais 47 est forte -ment polarisé, de sorte qu'en l'absence de courant dans les enroulements, les contacts X et Y restent dans la position qu'ils occupent. Ce circuit est adapté pour les opérations rapides, par exemple pour les opérations lors d'une transmission de signaux phoniques et deux ou trois de ces amplificateurs peuvent être connectés dans une ligne à deux fils pour donner une transmission dans les deux di -reotions.
Dans les circuits précédents, à partir de la figure 7, le courant passant dans le relais 47 peut, au lieu d'être appliqué à ce relais, être envoyé à un dispositif commutateur convenable quelconque tel que des rectificateurs à oxyde métallique, ou à des dispositifs à décharge gazeuse, ou bien les potentiels dérivés du circuit de sortie doivent être utilisés pour bloquer directement les circuits de grille des valves amplificatrices.
REVENDICATIONS.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.