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"RéCEPTEUR RADIOHONTfUE'
L'invention se rapporte à un procédé de réception des ondes courtes et concerne particulièrement l'application de ce procédé à tous les postes récepteurs du type superhétérodyne.
Les postes récepteurs superhétérodynes de type comnercial, établis pour plusieurs gamnes d'ondes, dont une d'ondes courtes, comportent généralement un étage changeur de fréquence, un étage d'amplification moyenne fréquence, un étage détecteur avec préam- plification basse fréquence et un étage final. Ce genre de poste présente l'avantaép, de la simplicité du fait qu'il n'est fait usage que de peu de lampes, d'un bobinage pour l'accord sur l'onde incidente, d'un autre bobinage pour l'action locale, d'un bloc de deux. condensateurs variables et d'un combinateur simple*.
Les défauts de ces appareils,en ce qui concerne la réception des ondes courtes, sont généralement le manque de sensibilité et de. sélec
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tivité qui proviennent du faible coefficient de surtension de l'onde incidente, du manque d'amplification et du peu de régula- tion automatique de la sensibilité qui provoque un bruit de souffle prononcé sur les émetteurs lointains, lorsqu'ils sont reçus.
L'établissement de postes récepteurs à ondes courtes pose de nombreux problèmes, qui sont en ordre principal: la faiblesse des courants induits dans l'antenne par des émetteurs faibles ou éloignés; l'extrême variabilité de tension et d'intensité de ces courants induits qui sont dus aux phénomènes de propagation,.d'où fading, accompagné ou non de distorsion par déphasage; la diffi- culte de maniement des courants à très haute fréquence dont les pertes sont en raison directe de la fréquence; l'effet appelé "skin affecte; les capacités parasites et c la qualité des dié- lectriques employés.
Les solutions apportées à ces problèmes dans l'établissement des postes spéciaux pour ondes courtes sont les suiafantas : Pour compenser la faiblesse des courants induits dans l'antenne, il est fait usage de deux moyens, à savoir : emploi de lampes modernes à caractéristiques très poussées (grand facteur d'ampli- fication et forte pente); emploi de nombreux étages de ces lampes en cascade, Pour compenser jusqu'à l'extrême limite du possible le phénomène de fading, on applique le procédé du contrôle auto- matique de sensibilité sur le plus grand nombre d'étages et on emploie des tubes à pente variable sur ces derniers.
Enfin, pour diminuer les pertes, on construit das bobinages soignés, à pas espacé, on établit des circuits résonants très courts et fermés sur eux-mémes par des connexions à forte section, on découple les différents circuits électriques, on dispose judicieusement le blindage, on réduit au minimum la capacité interne des lampes par l'artifice des grilles multiples et on emploie des diélectri- ques de qualité dont la quantité est réduite au minimum, l'air
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étant employé comme diélectrique aussi souvent que possibleo
Cependant, ces solutions ne donnent pas les résultats attendus, car la capacité interne des lampes amplificatrices en très haute fréquence, si faible soit-elle, provoque une chute du gain de chaque étage, chute qui est en raison directe de la fré- quence, et on peut considérer came nul,
dans la pratique, le gain d'un étage haute fréquence au-dessus de 18 mégacycles. En outre, malgré les soins apportés dans l'établissement et l'ins- tallation des nombreux blindages et circuits, ainsi que dans l'ali- gnement de ces derniers, le gain xxxxxxxxxx n'est pas toujours très appréciable. De même, les précautions prisés dans le blin- dage et le découplage des circuits ne permettent pas d'éviter une tendance très nette à la production d'oscillations spontanées, qu'elles soient entretenues ou de relaxation, ce qui oblige les constructeurs à réduire encore 1'amplification des étagea par une polarisation exagérée.
Par ailleurs, les étages moyenne fréquence amplifient le bruit de souffle provenant en majeure partie du changement de fréquence, et comme la valeur de la moyenne fréquence n'est généralement que de' 450 kilocycles environ et que les fréquences images ne sont ire jetées qu'à. 900 Kilocycles, ces dernières fré- quences ne peuvent pratiquement être éliminées et provoquent des interférences/avec les ondes incidentes qui se manifestent par des sifflements, ou doublent apparemnent le nombre des stations reçues.
Enfin, au fur et à mesure que diminue la fréquence des stations recherchées, l'amplification effective des étages haute fréquence augmente et il s'en suit que surtout dans les bandes de 05 à 1,5 mégacydcles, les émissions puissantes et rapprochées sont nettement entachées de, déformation, malgré la régulation automatique!de sensibilité.
Le procédé de réception des ondes courtes, suivant l'inven- tion, permet d'écarter la généralité des inconvénients qui viennent
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d'être signalés et réalise en outre un appareil d'un montage très simple, économique et d'un rendement très supérieur à celui des appareils introduits jusqu'à présent sur le marché.
Suivant l'invention, la réception des ondes courtes s'effectue, à l'aide de changements de fréquences multiples disposés en cas- cade de façon que chaque étage ou groupe d'étages travaille sur des fréquences différentes appropriées, le premier de ces étages fonctionnant sur la bande de fréquences à recevoir, les autres travaillant sur dès-fréquences fixes.
L'invention s'étend également à l'application de ce procédé de réception à tous les systèmes de récepteurs courants, en em- ployant pour la réception des ondes courtes un étage changeur de fréquence supplémentaire, l'ensemble étant commandé par les élé- ments propres du récepteur qui ne comporte ainsi pour les diffé- rentes gammes d'ondes qu'un seul bloc de condensateurs variables, un seul cadran et un seul combinateur,malgré l'étage supplémentaire.
Un exemple de réalisation du procédé suivant l'invention sera décrit ci-après avec référence au schéma annexé qui montre son application à un montage superhétérodyne normal, dont l'ampli- fication basse fréquence n'est pas représentéeô
Comme montré dans ce schéma, les courants des émissions de très haute fréquence, captés par une antenne 1, sont dirigés, par le distributeur 2 du combinateur, au primaire 3 d'un bobinage du type Boume, dont le secondaire 4 est relié à la grille de commande 5 d'un tùbe à vide ou lampe Ll du type UCH 21, qui est alimenté, tant au point de vue de la haute et de la basse tension qu'à celui des tensions de grille-écran et de polarisation, suivant les données exactes du fabricant.
La partie triode oscillatrice 6 de cette lampe est mise en oscillation par un bobinage 7, 8, dont les caractéristiques sont tellesque la fréquence qui résulte dans le circuit de plaques soit de 1.5 mégacycles; c'est-à-dire que le bobinage 3,4 de grille
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étant établi de façon à couvrir la bande de 6 à 22 mégacycles avec un condensateur variable 19 da 500 cms., lebobinage d'oscil- lation 7, 8 devra, avec un condensateur identique 20, couvrir la bande de 6 + 1,5 = 7,5 mégacycles à 22 + 1,5 = 23,5 mégacycle,%.
Un padding 9 est prévu pour permettre la commande unique. la plaque 10 du tube changeur de fréquence 11 est reliée à un transformateur haute fréquence 11, 12, dont le nombre de spires du primaire 11 est égal au nombre de spires du secondaire 12, les enroulements du dit transformateur étant tels qu'ils puis- sent tous deux être accordés exactement sur 1,5 mégacycle par des condensateurs ajustables dits *trimera* 13 et 14, branchés res- pectivement sur le primaire et le secondaire du dit transformateur.
La sortie du secondaire !2 de ce transformateur est reliée par le jeu du distributeur 15 du combinateur du posta récepteur, à la grille de commande 16 d'un tuba 12, également du type UCH 21, d'un poste superhétérodyne classique qui transforme la. fréquence de 1,5 mégacycle formée par L1, à la valeur de la moyenne fré- quence, soit par exemple 450 Kilocycles. Les distributeurs 17 et 18 du canbinateur du poste, permettent de relier les conden- sateurs variables 19 et 20, soit sur les secondaires 4 et 8 des bobinages d'ondescourtes, soit sur les secondaires des bobinages 21 et 22 prévus pour les ondes moyennes et grandes ondes du second étage du poste récepteur.
Ce second étage est utilisé pour toutes les gammes d'ondes.
Si on le considère isolément, sur le schéma, on remarque que l'on se trouve en face d'un récepteur tout à. fait classique, sauf en deux points : d'abord, il ne compte pas de bobinages ondes courtes et ensuite tous ses éléments essentiels, tels que: antenne, bobi- nages et condensateurs variables, ainsi que grille de commando, grille et plaque d'oscillation du tube, sont reliés séparément au combinateur.
Pour les gammes de P.O. (500 à 1500 Kilocycles) et de G.O.
(150 à 375 Kilocycles), tous ces éléments sont reliés entre eux
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par le jeu du combinateur, de la façon normale à un superhétéro- dyne et peuvent donc fonctionner sans l'aide du premier étage.
En ondes courtes, le jeu du canbinateur effectue les manoeuvres suivantes: I .: raccorda l'antenne au bobinaga 3 des ondes courtes, 2 .: commute le condensateur variable 19 sur le bobinage 4 et le condensateur variable 20 sur le bobinage 8, 3 .: connecte la grille de commande de 12 au secondaire 12 du transformateur haute fréquence de sortie de Ll, 4P.: met hors service le groupe de bobinages 21, 5 .; laisse branché, dans le groupe de bobinages 22, ceux qui ser- vent normalement à l'oscillation locale en petites ondes. Le secon- daire de ce dernier bobinage, débarrassé de son condensateur varia- ble, oscille sur 1,5 mégacycle grâce à son trimmer 23, d'une valeur de 35 cm. par exemple, qui, lui, reste branché.
En résumé, on se trouve donc, lorsque la oombinateur est branché sur ondes courtes, devant un double changement de fréquence en cascade dans lequel Ll, transforme en une fréquence unique de 1,5 mégacycle, toutes les fréquences incidentes. Cette fréquence de 1.5 mégacycle est elle-même transformée par L2, à la valeur de la moyenne fréquence, soit par exemple 450 Kilocycles. Lorsque le combinateur est branché sur petites ondes et grandes ondes., la réception est tout à fait classique à l'aide d'un seul changement de fréquence.
On remarquera que le procédé de réception des ondes courtes qui vient d'être décrit se prête à l'emploi des lampes modernes à caractéristiques poussées et qu'il est fait usage de trois étages en cascade. D'autre part, il est à. noter que le système de contrôle automatique de sensibilité dont la source de tension est désignée sur le schéma par la référence AVC. est employé sur les trois étages qui sont équipés de tubes à pente variable.
Les inconvénients des postes à ondes courtes, cités plus haut, sont écartés dans le procédé suivant l'invention, pour les misons ci-après :
1 ) Il n'est fait usage que d'un étage dans lequel la capa- cité interne du tube joua un rôle primordial, soit l1.
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2 ) Le transformateur de liaison est simple à. construire pour una fréquence de 1,5 mégacycle et fonctionna sur une fréquence fixe. Son couplage peut donc être étudié pour donner la maximum de rendement sur cette fréquence avec gain sérieux dans le second étage.
3 ) Il est aisé de se rendre compte, à l'aide des instruments de mesure, que l'alignement des deux seuls circuits du premier étage est pratiquement parfait.
4 ) Le poste comporte peu de circuits à très haute fréquence reliés au combinateur. Les organes peuvent être disposés de façon à présenter le minimum de longueur de raccordements entre les élé- ments et le combinateur.
5 ) Chaque étage fonctionne sur des fréquences tout à fait différentes. Le rapporte de fréquences entra la premier et la deu- xième étage varie entre 1,5 à 6 et 1,5 à 22. De même, le rapport de fréquence entre le second étage et la moyenne fréquence, suppo sée de 450 Kilocycles, est fixe et égal à 0,45 à 1,5 mégacycle (en position ondes courtes). Les tubes 12 et 13 travaillent sur des fréquences qui, restant fixa chacune, sont néanmoins tellement différentes les unes des autres qu'il y a peu de risques d'accrocha- ge parasitaire. La question da blindage et de découplage n'est donc pas critique. En outre, il n'est plus nécessaire d'établir de pola- risation supplémentaire, ce qui permet da faire travailler les lampes L2 et 13 au maximum de leurs possibilités.
6 ) Un seul étage moyenne fréquence sur 450 Kilocycles suffit, vu l'excellente préamplification. Le bruit de souffle est donc réduit au minimum sur les émetteurs faibles et éloignés et nul sur tous les autres émetteurs.
7 ) La valeur de 1,5 mégacycle pour la fréquence intermédiaire rejette à 3 mégacycles les fréquences images qui sont théorique- ment et pratiquement éliminées.
8 ) La régulation anti-fading suffit en ondes courtes pour éviter toute saturation sur les émetteurs rapprochés et puissants.
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Dans les autres gamnes d'ondes, on retrouve 'un récepteur normale
Il y a lieu de remarquer que, dans la plupart des récep- teurs modernes, la gamme des petites ondes monte jusqu'à 1,7 mégacycleo Rien n'empêche donc de prendre cette valeur comme fré- quence intermédiaire dans un poste établi suivant l'invention.
D'autre part, dans ce dernier, il est possible d'obtenir une sensibilité encore accrue en ajoutant un étage amplificateur de la fréquence intermédiaire. Cet étage pourra soit fonctionner sur toutes les gamnes d'ondes et être commandé par un condensateur variable (ce dernier ne servant pas en ondes courtes), soit ne servir qu'en ondes courtes et fonctionner sur fréquence fixe de 1,5 mégacycle, par exemple. Cette ajoute nécessite, dans les deux cas, certaines précautions de blindage et dans la premier cas il y a aussi une légère complication du combinateur.
Il est bien entendu que le principe du changement de fréquence en cascade, suivant l'invention, n'est nullement limité à deux étages et peut s'appliquer à un récepteur comportant plusieurs étages.
Ainsi, par exemple, si l'on prend le cas d'un récepteur spécial pour ondes courtes, à cinq étages, celui-ci pourrait être établi comme suit :
Le premier et le second étages seraient en principe pareils à ceux décrits antérieurement, sauf en ce qu'il ne serait pas fait usage de canbinateur, ni des jeux de bobinages 21 et 22, mais simplement d'un bobinage d'oscillation fonctionnant sur une fré- quence de 1,5 + 0,45 mégacycle = 1,95 mégacycle. Il en résulterait dans le circuit-plaque de 12, une fréquence de 450 Kilocycles qui serait recueillie par un transformateur moyenne fréquence, accordé sur la dite fréquence de 450 Kilocycles, dont le secon- daire serait branché par sa base à la tension AVC et de l'autre côté à la grille de commande d'un autre tube changeur de fréquence.
Ce dernier transformerait à son tour la dite fréquence de 450 Kilocycles en une nouvelle fréquence de 110 Kilocycles qui serait
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enfin amplifiée par un nouvel étage avant d'être appliquée à la détection. Ce damier étage, destiné à la. détection, produirait une tension négative variable dite "anti-fading" et pourrait com- porter une préamplification basse fréquence permettant des écoutes aisées au casque.
Un tel récepteur constitue le type idéal de poste pour avions, étant donné son extrême légèreté (de l'ordre du Kilogramme). En effet, tous les étages travaillant sur des fréquences différentes, aucun blindage n'est. nécessaire en principeo Dans la pratique, il conviendrait cependant d'appliquer une feuille mince de métal, par exemple du papier d'étain, sur le panneau avant de l'appareil, pour éviter l'effet capacitif de la main de l'opérateur ; mettre les bobinages des grilles de commande dans de petits pots métal- liques très légers, afin d'éviter qua ces bobinages, agissant comme de petits cadres, ne collectent des émissions ou des para- sites, et d'employer du fil blindé pour les connexions grille et plaque des tubes.
Le récepteur ainsi établi écarte les inconvénients et comporte les avantages. cités précédemment, tous les étages tra- vaillant sur fréquence fixe ajusté* une fois pour toutes. La fréquence de 110 Kilocycles assure, en outre, une excellente sélectivité.
Ce récepteur, équipé avec des tubes batterie, consomme 0,225 watts aux filaments et 0,7 watt à l'anode, soit 1 watt au total en faisant usage de piles de 1.5 et 120 volts.
Enfin, dans la cas où la. pente de conversion des tubes chan- geurs de fréquence serait insuffisante pour assurer l'amplifica- tion haute fréquence nécessaire, il serait toutefois passible d'amplifier les unes ou les autres des fréquences intermédiaires.
Cette dernière, méthode nécessite quelques petites précautions de blindage sans grande influence sur le poids total du récepteur.