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"Dispositif de bobines à haute fréquence pour diminuer les phénomènes d'absorption dus à la résonance"
L'invention est relative à un dispositif de bobines à haute fréquence, spécialement à des systèmes de bobines à plusieurs bandes de fréquences, destinés à être utilisés dans des radiorécepteurs.
Dans les radio-récepteurs qui doivent couvrir plua d'une bande de fréquences, on utilise généralement des bobines d'inductance et des commutateurs multiples, pour intercaler à volonté, pour la réception-, le groupe approprié de bobines dans le circuit oscillatoire ou vibratoire, accordé de façon variable, du récepteur.
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Le récepteur peut être accordé à résonance avec le signal voulu, par variation de l'inductance ou de la. capacitance, ou bien par une combinaison de ces deux procédés de syntonisation; la présente invention est applicable dans tous les cas. L'application de l'invention est toutefois particulièrement avantageuse dans les systèmes à noyaux ferro-magnétiques mobiles, accordés par inductance. Cette façon de procéder est connue sous la désignation de syntonisation par perméabilité.
Un dispositif d'inductance convenant à cet effet est connu par la brevet américain 1.940.228, dans lequel un circuit oscillatoire est accordé à l'aide d'un noyau mobile de diamètre relativement grand et de faible longueur axiale* Une forme améliorés d'un tel dispositif est connu par le brevet américain 2.051.012, dans laquelle le diamètre du noyau ferro-magnétique mobile est relativement faible par rapport à sa longueur axiale.
Bans un récepteur à plusieurs bandes da fréquences accordé par perméabilité, les babines d'inductance pour chaque étage sont avantageusement disposées coaxialement; pour coopérer avec elles,. un noyau unique est agencé de telle façon qu'il les traverse successivement, la. bobine voulue étant intercalée dans le circuit par un commutateur approprié., de manière que la circuit soit accordé d'abord sur une bande de fréquences et ensuite, sur une deuxième bande da fréquences,, par un mouvement uniforme du. noyau. Ce système général est décrit et illustré dans la demande de brevet américain Ser.
N 127.222, qui concerne principalement l'exécution mécanique d'un système de syntonisation à bandes multiples*
Lorsque clés bobines d'inductance sont agencées coaxialement dans un récepteur à plusieurs bandes de fréquences, et spécialement lorsque l'accouplement entre ces babines est renforcé par la présence d'un noyau ferro-magnétique, on rencontre des difficultés à cause de l'effet d'absorption aux endroits de résonance*. Elles se présentent, lors de la syntonisation, sous 1& forma de vides
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d'oscillation dus à l'absorption; ils se forment dans la bobine d'inductance à cause de la répartition de sa, capacité. Cette absorption peut être tellement grave qu'elle empêcha la réception satisfaisante d'un ou plusieurs émetteurs dans la bande haute fréquence.
Il est connu que l'absorption peut être éliminée par la mise en court-circuit de bobinea ou parties de bobines contiguës qui ne sont pas utilisées, ou par l'agencement d'un enroulement à court-circuit, formant écran, entre des bobines placées bout à bout.
Ces dispositions ne sont cependant pas efficaces dans l'élimination de l'interférence. Les enroulements à court-circuit, qui consomment de l'énergie, diminuent la qualité du circuit actif. La protection la plus efficace est obtenue par l'emploi de bobines séparées qui sont pourvues chacune d'un écran individuel, ce qui implique naturellement un circuit encombrant et cher.
L'invention a pour objet d'établir un agencement peu coûteux et peu encombrant de bobines à haute fréquence, destiné à être appliqué dans les récepteurs, et plus spécialement de réaliser des récepteurs couvrant plusieurs bandes de fréquences, qui sont pratiquement exampts d'effets d'absorption indésirables entre les bobines respectives.
Un autre objet de l'invention. consiste à bobiner l'une des bobines d'un dispositif à bobines, multiples, de telle façon que son action sur les bobines contiguës, soit pratiquement supprimée, sans qu'on doive avoir recours à l'application d'écrans ou autres moyens auxiliaires indésirables.
En plus, l'invention concerne la fabrication d'une bobine d'inductance, dans laquelle les phénomènes de résonance sont réduits de façon à devenir non nuisibles.
Le but visé est atteint, suivant l'invention, grâce au fait que, sur le corps de bobine à l'intérieur duquel le noyau est monté à coulissement, il est agencé au moins deux bobines l'une
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derrière l'autre, dont celle qui possède la. plus grande inductance est pourvue d'un bobinage croisé de forma telle que les spires successives soient fortement étirées et que les boucles ainsi formées dans les couches successives soient décalées les unes par rapport aux autres. Dans une telle bobine, il est formé de nombreux petits circuits oscillatoires; ceux-ci n'agissent toutefois que faiblement et ne produisent pas de sérieux effets d'absorption.
La présence de petits circuits oscillatoires n'a pas une influence nuisible appré- ciabla sur la fonctionnement de la. bobine aux fréquences auxquelles ils devraient agir, étant donné que la. capacité extérieure, qui est utilisée en même temps, offre une capacité de valeur relativement élevée et un facteur de puissance relativement très faible. En plus, au lieu d'un petit nombre d'endroits de résonance de grandeur appréciable, il se présente dans la bobine de nombreux endroits de résonance à recouvrement mutuel qui ne donnent lieu qu'à. une absorption négligeable pour chaque fréquence. Ceci est basé sur des accouplements surcritiques, de sorte que les pointes de résonance sont séparées et plus faibles qu'elles ne seraient pour un accouplement plus faible.
Certains exemples de réalisation se trouvent décrits ci-après avec référence au dessin annexé, dans lequel :
Fig. 1 montre une vue latérale d'un dispositif d'inductance suivant l'invention;
Fig. 2 montre le procédé d'enroulement d'une des bobines du dispositif suivant Fig. 1; et
Fig. 3 montre le schéma de montage d'une partie d'un radiorécepteur auquel est appliqué le dispositif d'inductance suivant l'invention.
Dans l'exemple montré en Fig. 1, les bobines d'inductance 1 et 2, entre lesquelles il est ménagé un certain espacement en direction axiale, sont enroulées sur un tube isolant 3 qui présente un diamètre intérieur tel que le noyau ferro-magnétique 4 s'y trouve
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agencé à coulissement. Les bobines 1 et 2 ont approximativement la même longueur axiale que le noyau 4; leur longueur est un multiple de leur diamètre. Il peut être prévu n'importe quel dispositif approprié, par exemple un câble 5 et des poulies 6, pour déplacer le noyau 4 longitudinalement par rapport aux bobines 1 et 2.
La bobine 1 comporte un enroulement croisé d'un nombre total de spires relativement élevé, mais il est seulement placé un faible nombre de spires dans chaque couche, c'est-à-dire entre deux croisements au cours de l'avancement de l'enroulement, et les spires des couches successives sont obliques les unes par rapport aux autres.
L'enroulement est un enroulement universel, mais fortement étiré dans le sens de la longueur, comparativement à la bobine universelle ordinaire. Ainsi, la capacité totale répartie de la bobine est relativement grande, mais cette valeur élevée résulte du grand nombre de petites capacitances qui sont créées par ce procédé d'enroulement, par opposition au petit nombre de grandes capacitances dans les cas ordinaires. La bobine 2, au contraire, est formée par un enroulement ordinaire de solénoïde, enroulé avec espacement, qui présente seulement un nombre relativement faible de spires et une très faible capacité répartie.
Le procédé d'enroulement de la bobine 1 ressort encore plus clairement de la Fig. 2 qui montre seulement les deux premières couches de cette bobine sur la forme ou support 3. Comme montré en cette Fig., on n'applique que très peu de spires pendant l'avancement de l'enroulement de la droite vers la gauche; le même nombre de spires est appliqué pendant la course de la gauche vers la droite . Le commencement de chaque spire est désigné par une lettre, l'ordre alphabétique des lettres correspondant à l'ordre d'enroulement des spires.
Il se présente de nombreuses capacitances entre les spires très rapprochées les unes des autres, comme par exemple entre a et h, b et g, d et f, etc... Les pertes dans chacune de ces capacitances sont cependant relativement faibles, puisque les
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différences de tension dans les paires de spires, considérées ne représentent qu'une très petite partie de la différence de tension totale qui existe entre les extrémités de la bobine 1. On obtient ainsi autant de petits circuits oscillatoires qu'il existe de points de croisement.
La Fig. 3 montre l'utilisation du dispositif d'inductance suivant Fig. 1, dans le circuit d'entrée, d'un radio-récepteur.
L'antenne 7 est reliée à la terre en passant par l'enroulement primaire 8 et la résistance 9. Les extrémités basse tension des bobines 1 et 2 sont reliées, en passant par la capacité 10, à l'extrémité non mise à la terre de la résistance 9, et sont reliées à la terre par la capacité 11. Les extrémités haute tension des bobines 1 et 2 sont reliées à la terre en passant par des capacités réglables 12 et 13 et sont connectées chacune à une borne d'un commutateur unipolaire double 14 dont le bras mobile est relié à la grille de réglage 15 de la lampe 16. La cathode 17 de la lampe 16 est reliée à la terre en passant par la résistance 18 qui est branchée en parallèle avec la capacité 19. Une tension initiale est fournie à la grille de réglage 15 à travers la résistance 20.
La. lampe 16 est la première lampe d'un radio-récepteur ou analogue, et peut agir comme amplificatrice ou autrement, par exemple comme première détectrice d'un récepteur superhétérodyne.
En service, la bobine d'inductance 1 et la capacité 12 sont, au moyen du commutateur 14, introduites dans le circuit pour la réception de signaux de la bande basse fréquence, par exemple de la bande de signaux radiophoniques de 540 à1725 kHz (565 à 147 mètres).
La bobine d'inductance 2 et la capacité 13 sont utilisées de façon analogue pour la réception d'émissions d'une bande de plus haute fréquence, par exemple 5, 9 à 18 Mhz (51 à 16 m.) Au commencement, le circuit est réglé d'abord à résonance, au moyen de condensateurs 12 ou 13, à. une fréquence voulue voisine de
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l'extrémité supérieure de chaque bande de syntonisation, et est accordé, dans chaque bande, par le déplacement du noyau 4 par rapport à la bobine d'inductance correspondante. Bien que les bobines soient disposées coaxialement et très rapprochées l'une de l'autre, les effets d'absorption de la bobine basse fréquence sont négligeables pendant l'emploi de la bobine haute fréquence, pour les raisons indiquées ci-devant.
Dans une forme de réalisation avantageuse de l'invention, suivant Figs. 1 et 3, les bobines d'inductance 1 et 2 ont chacune une longueur axiale de 4,29 cm. et sont espacées de 0,48 cm. Le tube isolant 3 présente un diamètre extérieur de 0,84 cm. et un diamètre intérieur de 0,8 cm. Le noyau ferro-magnétique 4 possède un diamètre de 0,79 cm. et une longueur de 4,76 cm. La bobine 1 possède 220 spires de fil émaille ? 36 à double gaine de soie, avec quatre spires entre chaque croisement du bobinage. Cette bobine présente une inductance de noyau d'air de 84,0,uH à 1000 Hz/sec, et une capacité répartie totale de 34 F. La bobine 1 est destinée à être utilisée pour la bande de fréquences de 540 à 1725 kHz.
La bobine 2 possède 33 spires de fil émaillé ? 36 et présente une inductance de 3,4 H à 1000 Hz. Cette bobine est destinée à couvrir une bande de fréquences de 5,9 à 18 MhZ. L'enroulement primaire 8 possède trois spires. Les résistances 9 et 20 possèdent respectivement une résistance de 15. 000 ohm et 0,5 megohm. Les capacités 10 et 11 ont des valeurs de 0,1 resp. 0,001 F.
En choisissant judicieusement les constantes, on peut également appliquer un dispositif d'inductance suivant l'invention, entre une lampe amplificatrice haute fréquence et les lampes suivantes, ou bien dans le circuit oscillatoire d'un récepteur superhétérodyne.
Il importe de noter que, pour un enroulement à couches multiples, le diamètre de bobine indiqué constitue le diamètre moyen des différentes couchas de l'enroulement. Dans la présente descrip-
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tion, ainsi que dans les revendications, le terme "couche" est employé pour désigner la partie de l'enroulement qui est placée entre deux croisements de la course d'enroulement du bobinage.
REVENDICATIONS.
1 - Dispositif commutateur à syntonisation par perméabilité, caractérisé en ce que, en vue de diminuer les phénomènes d'absorption dus à. la. résonance, on dispose sur le corps de bobine, à l'intérieur duquel le noyau est monté à coulissement, au moins deux bobines l'une derrière l'autre, dont celle qui offre la. plus grande induc- tance possède, un enroulement croisé établi de telle façon que les spires successives soient fortement étirées et que les boucles ainsi obtenues dans les couches successives soient décalées les unes par rapport aux autres.