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Procédé et dispositifs permettant un accord exact en phase de circuits électriques oscillants.
Il arrive souvent qu'il est nécessaire d'accorder exactement en phase des circuits oscillants couplés dans les émetteurs à haute fréquence. Jusqu'à présent on a appliqué à cet effet des procédés par approximation, par exemple en réalisant l'accord sur le rapport maximum des courants de deux circuits successifs, ou par des procédés analogues.
S'il existe plusieurs circuits, ces procédés sont compliqués (prennent beaucoup de temps) surtout si tous les circuits ne sont pas encore correctement accordés.
L'invention concerne un procédé permettant de réaliser un accord rapide, exactement en phase, sous charge, qui consiste à établir l'accord correct directement en mesurant l'angle de déphasage des courants passant dans les circuits à accoupler. Les indications obtenues sont indépendantes de la précision de l'ac-
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cord des circuits antérieurs.
L'accord exactement en phase est obtenu lorsque les courants de deux circuits successifs sont décalés en phase de 90 . La mesare du decalage en phase s'effectue suivant l'invention au moyen d'un pont. Ce pont permet de déterminer facilement l'état de décalage en phase de 90 sur un instrument à zéro (procédé du zéro) par une mesure unique . aucun autre calcul n'est nécessaire.
Le dessin annexé représente plusieurs exemples de réalisation de l'invention,
La fig.1 représente le cas le plus simple du dispositif ne comportant que deux circuits accouplés l'un sur l'autre et qu'il s'agit d'accorder. Dans le dispositif représenté, un tube émetteur 1 travaille par l'intermédiaire de deux circuits K1 et K2 accouplés, sur une résistance R. L'accord du circuit K2 s'effectue par exemple par un variomètre 2. Le contrôle de l'accord s'effectue suivant l'invention au moyen du pont de mesure des phases ou pont dit de phase P. Le pont de phase P se compose des redresseurs 3 et 4, des résistances 5 et 6, de l'instrument à zéro 7, de la résistance additionnelle 8 qui lui correspond, des bobines de couplage 9 et 10, avec les résistances de charge 11, 12 et 13, qui leur correspondent.
Les bobines de couplage 9 et 10 sont construites par exemple sous forme de transformateurs d'intensité ; la bobine de couplage 9 est montée dans le circuit K2 et la bobine 10 dans le circuit K1. L'instrument 7 du pont de phase marque zéro, lorsque la tension aux résistances 11 et 12 est décalée en phase de 90 , par rapport à la tension à la résistance 13. Une fois le circuit K2 accordé par le variomètre 2 à l'aide du pont de phase P et de l'instrument à zéro 7, on accorde le circuit K1 à l'aide du variomètre 14 d'après l'ampèremètre d'anode J d'une manière connue, pour le courant d'anode minimum.
Lorsqu'on fait varier l'accord dans le circuit K1 à l'aide du variomètre 14, la position de l'instrument à zéro du pont de phase P n'est pas modifiée, car ce montage du pont de phase rend indépendantes de
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l'amplitude les indications de phase de l'instrument à zéro.
L'invention n'est pas limitée à l'accord de deux circuits accouplés seulement, comme dans l'exemple de réalisation de la fig.1 ; au contraire, elle s'applique également, après modification appropriée, au cas d'un nombre quelconque de circuits accouplés. On intercale alors chaque fois entre deux circuits accouplés un pont de phase du type de la fig.l. La fig.2 représente un exemple de réalisation de ce type, comportant quatre circuits accouplés K1' K2' K3 et K4 et les ponts de phase correspondants P1, P2' P3. L'accord s'effectue en commençant par le dernier circuit K au moyen du pont de phase P3, puis on accorde K3 par P2, puis K2 par P1 et enfin K1' par exemple pour le courant d'anode minimum, relevé sur l'instrument J.
La fig.3 représente un autre exemple de réalisation s'appliquant au cas d'un couplage d'antenne ou d'adaptation à un câble.
Sur la fig.3, AK désigne un circuit d'antenne, et KK, un circuit de câble. L'accord du circuit d'antenne AK s'effectue de la manière indiquée ci-dessus, suivant l'invention, à l'aide d'un pont de phase P2 et l'accord du circuit de câble KK par le pont de phase P1.
Une première branche du pont de phase P1 est accouplée, de la manière directe ci-dessus par l'intermédiaire d'un transformateur d'intensité S2. L'autre branche du pont de phase est accouplée par l'intermédiaire d'un condensateur C3 et d'une résistance R1. L'accord étant réalisé, la tension du câble est appliquée au condensateur C3 et la tension du câble'et le courant sont en phase dans le transformateur S2. Mais comme le pont de phase ne fonctionne par le procédé à zéro qu'avec des tensions décalées de 90 , il faut que la tension à la. résistance R1 soit décalée en phase de 90 par rapport à la tension du câble.
De plus, pour réaliser l'adaptation au câble, il,est impor- tant d'accoupler une résistance correcte au câble, car il faut que la résistance accouplée soit égale a l'impédance caractéristi-
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que du câble (par exemple 60 ohms.). Lorsque le circuit KK est exactement accordé en phase avec l'appareil indicateur P1, la charge du câble n'est constituée que par une résistance wattée pure et simple et les indications de l'indicateur de quotient (des résistances) font connaître la résistance efficace pure et simple appliquée au câble.
Si le couplage entre le câble et le circuit d'anterme est purement inductif ou d'une autre nature, ne détruisant pas l'action du circuit AK ni du circuit KK, en cas de variation du degré de couplage, on peut rendre nulle la résistance terminale en faisant varier ce degré de couplage, par une simple lecture de la résistance sur l'instrument Q. L'adaptation d'un circuit d'antenne au câble peut donc se faire rapidement et simplement en manoeuvrant trois manettes, chacune suivant les indications d'un instrument.
Jusqu'à présent, on mesurait la résistance terminale du câble par des mesures séparées de la tension et de l'intensité.
Pour permettre de relever immédiatement la valeur de la résistance et éviter une double mesure, on effectue la mesure de la résistance, suivant une autre caractéristique de l'invention à l'aide d'un instrument de mesure du quotient. Cet instrument est désigné par Q sur la fig.3. Ainsi qu'on le sait, l'instrument de mesure du quotient indique un rapport d'intensités. on-fait donc arriver, suivant l'invention, à l'une des bobines de l'instrument le courant du câble par l'intermédiaire d'un dispositif redresseur G1 et d'un dispositif transformateur d'intensité ::il, et à l'autre oobine un courant proportionnel à la tension du câble par l'intermédiaire d'un dispositif redresseur G2, la tension du dispositif redresseur G, proportionnelle à la tension du câble étant établie par un dispositif de potentiomètre CI, C2.
L'appareil de mesure du quotient est étalonné en ohms par une mesure d'intensité et de tension, par exemple en employant un câble de 60 ohms, dans un intervalle d'environ 30 à 90 ohms, L'accord de l'adaptation de l'antenne, telle que le représente la fig.3, s'effectue donc de la
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manière suivante :
On accorde le circuit d'antenne AK avec le variomètre V2 et le pont de phase P2, par le procédé du zéro. Puis on accorde le circuit du câble KK avec le variomètre V1 et le pont de phase P1 par le procédé du zéro. On règle correctement la résistance du câble à la valeur convenant à son adaptation, par le variomètre de couplage KV et au moyen de l'appareil de mesure du quotient Q,' c'est-à-dire à une valeur de 60 ohms pour un câble de Z = 60 ohms.
Suivant une autre caractéristique de l'invention., l'accord à l'aide du pont de phase P peut servir à réaliser l'accord de précision automatique d'un ou plusieurs circuits. Comme, en cas de défaut d'accord, un courant négatif ou positif passe dans le 'pont de phase P, ce courant peut servir à actionner un relais ou un moteur, et à faire tourner le moteur, jusqu'à ce que l'accord soit exactement en phase, c'est-à-dire jusqu'à ce que le courant soit nul dans le pont de phase et cesse ainsi de faire tourner le moteur. Pour accorder plusieurs circuits, on règle l'accord par exemple, comme l'indique la fig.2 On accorde d'abord le circuit K4 par' le variomètre V4, à l'aide du pont de phase P3.par l'intermédiaire d'une commande auxiliaire.
La commande du circuit K3 par l'intermédiaire du pont de phase P2 ne devient libre sous l'action d'un dispositif de relais qu'une fois l'accord du circuit K4 réalisé et on accorde de la même manière le circuit K3 par le variomètre V3, puis le circuit K2 devient libre par l'action d'un relais et s'accorde automatiquement à l'aide du pont de phase P1 et du variomètre V2. Enfin le circuit K1 est accordé automatiquement, une fois l'accord de V2 réalisé, à l'aide d'un dispositif à relais, suivant le procédé de l'intensité minimum d'anode, ou un procédé analogue.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, l'accord exactement en phase d'un circuit oscillant d'anode s'effectue de la même manière. Comme les circuits oscillants d'anode fonctionnent à une faible puissance apparente, par exemple dans un
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rapport avec la puissance wattée d'environ 4 : 1, l'accord d'après l'intensité d'anode minimum devient inexact, c' est-a-dire que la tension alternative d'anode et la tension alternative de rnodulation (de grille) ne sont plus décalées en phase entre elles de 180 . Mais pour obtenir un bon rendement de l'émetteur, il est nécessaire qu'il en soit ainsi, puisque le rendement n d'après Barkausen est égal à n =1/2 jH cos @. L'accord étant exactement en phase, cos - 1, et par suite le rendement est maximum.
Suivant l'invention, on rapporte la mesure du rapport des tensions alternatives de grille et d'anode dans un rapport de phase de 180 , à une mesure dans un rapport de phase de 90 et on effectue la .ne- sure au moyen du pont de phase P décrit ci-dessus,
La fig.4 est un exemple d'un accord exactement en phase dans un rapport de 180 . R1 et R2 désignent les tubes d'un étage en opposition. Ci à C4 désignent les condensateurs du circuit oscillant, C5 et C6, les condensateurs de bloc des anodes et L1, la bobine du circuit oscillant, Un second circuit comportant une résistance de charge R est branché par l'intermédiaire de la bobine de couplage K. La branche en opposition du pont P est branchée sur le circuit d'anode par l'intermédiaire des condensateurs C3 et C4.
La branche en concordance du pont P est branchée par l'intermédiaire de la résistance Rb, La tension à la résistance Rb est décalée de 90 par rapport à la tension alternative de modulation, La résistance Rb est faible par rapport à la résistance capacitive du condensateur C7. Lorsque la tension à la résistance Rb et la tension aux résistances des capacités C3 et C4 sont décalées en phase de 90 , l'instrument J du pont P marque zéro.
Mais comme la tension à la résistance Rb est décalée en phase de 90 par rapport à la tension à la grille du tube R1' il existe, lorsque l'instrument J marque zéro, entre la tension à la grille du tube R1 et la tension alternative d'anode du tube, un décalage de phase de 180 .
Un autre moyen de brancher le pont de phase p consiste à
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employer un transformateur d'intensité, Comme l'intensité dans la branche capacitive, ou dans la branche inductive du circuit de réception est décalée en phase de 90 par rapport à la tension alternative d'anode, il n'est plus nécessaire dans ce cas de réaliser un décalage de phase supplémentaire à la grille ou à l'anode pour faire fonctionner le pont de phase. L'accord exactement en phase d'un circuit oscillant d'anode au moyen du pont de phase p peut également servir à réaliser l'accord auto.natique du circuit oscillant d'anode.
REVENDI'CATIONS.
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