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SYSTEME DE SIGNALISATION ELECTRO-OPTIQUE
L'invention se rapporte à des systèmes électriques de signalisation et plus particulièrement à des systèmes de télévision de transmission d'images à grande vitesse.
Un des buts de l'invention est d'améliorer la transmission des signaux pour des. systèmes de transmission, tels que ceux utilisés en télévi'sion ou pour la transmission d'images à grande vitesse à travers de longs oirouits,et qui exigent un grand nombre dtamplifi- cateurs de lignes.
Récemment, un nouveau type de circuit de signalisation pour larges bandes de fréquences a été créé en utilisant des câbles ooaxiaux. Un système de ce genre est décrit en détail pair Monsieur E. Strieby sous le titre :"Coaxial cable system for television transmission" dans le Bell System Technical Journal du mois de Juil- let 1938. pages 438 et suivantes. On a trouvé désirable d'employer
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un tel circuit de transmission pour les signaux de télévision du genre à présent adopté par le Comité Standard de la R.M.A. (Radio Manufac- turers' Association). Ces signaux comprennent une bande de fréquences dites video, c.à.d. la bande des fréquences de télévision s'étendant d'environ 30 cycles par seconde à 2800 ko.
Le symbole ko utilisé ici signifie kilooycles par seconde. Un tel système à câble coaxial ne peut être utilisé pour transmettre directement la bande video. Il est donc nécessaire de décaler cette bande vers une position du spectre de fré- quences ou elle peut être transmise à travers le dit système sans dé- formation pré judiciable .
On s'est trouvé devant le problème de transmettre une telle bande video à travers un système à câble coaxial renfermant un grand nombre d'amplificateurs du type des tubes à vide avec une faible va- leur de déformation, de manière que la bande video reçue puisse servir à produire des images de télévision de qualité satisfaisante. La pré- sente invention a pour but de résoudre ce problème .
Unfait caractéristique de l'invention est l'établissement d'un système à courants porteurs et à double modulation fonctionnant avec des fréquences porteuses telles et à des niveaux de courant tels dans les amplificateurs de câble, que des composantes de fréquences interférentes sont produites dans ces amplificateurs mais à une fré- quence telle qu'elles n'exercent aucune action préjudiciable sur la qualité des images produites dans le récepteur. Par lesarrangements décrits on obtient une transmission en télévision à travers de longs systèmes à câbles coaxiaux d'une manière économique car les amplifi- cateurs fonctionnent à un niveau de courant élevé qui ne peut être employé dans lessystèmes non conformes à la présente invention.
Dans le système envisagé la bande de fréquences possible pour la transmission des signaux s'étend de 64 kc à environ 3100 kc
Ce système présente une quantité relativement grande de déformations de phase à travers lapartie inférieure de cette région de fréquences de sorte que la fréquence la plus basse oonvenant pour la transmission proposée est d'environ 150 ko. Les amplificateurs pour ce système à
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câble ont été désignés d'abord pour une transmission téléphonique s'étendant environ jusqu'à 2064 ko. et par conséquent l'alimentation en retour a été ramenée progressivement au-dessus de ce point.
Donc, il est avantageux de transmettre la bande principale latérale sur le câble dans une position réelle de sorte que la haute région d'énergie des signaux de télévision est transmise à travers les amplificateurs à des fréquences relativement basses o@ il se produit peu de déforma- tion.
Pour des 'raisons bien connues, un système de transmission à seconde bande latérale quasi supprimée (vestigial side-band transmission) est employé. On sait qu'une bande latérale trop réduite provoque une grande déformation de phase dans les réseaux artificiels associés, avec une tendance à accroître le coût de l'égalisation.
Il est donc désirable d'employer une seconde bande latérale aussi large que possible pourvu que la première bande latérale principale ne soit pas trop réduite à cause de' la largeur définie de la bande totale qui peut être transmise sur le système à câble coaxial. Dans le système décrit un rapporte 4% entre la largeur de la bande laté- -rale principale et la largeur de la bande latérale quasi supprimée a été trouvé satisfaisant.
En vue des conditions mentionnées précédemment pour les- quelles la bande convenant pour une transmission en télévision à tra- vers un système à câble coaxial s'étend de 150 ko. à 3100 kc, la lar- geur de la bande latérale principale est approximativement de 2800 ko et la largeur de la seconde bande latérale réduite est environ 4% de cette bande latérale principale ou 112 ka. la première fréquence porteuse telle qu'elle apparaft sur le système à câble coaxial peut être placée entre 262 kc et environ 300 ko.
Afin d'éviter les com- plications dues à l'emploi de modulateurs difficilement équilibrés poursupprimer la largeur de bande video des signaux, la première et la deuxième ondes porteuses au transmetteur sont choisies de manière que la bande latérale inférieure résultante de la première modulation ne recouvre pas la bande video, et que la bande latérale inférieure résultante de la deuxième modulation avec la bande latérale inférieure
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et la bande latérale supérieure quasi supprimée de la, première modula- tion occupe la bande de fréquences utilisée pour transmettre à travers le système. Ces conditions indiquent que la première et la seconde fr- -quenoes porteuses doivent être dans le voisinage de 8000 kc
Cependant ces conditions ne sont pas les seules à observer.
En connexion avec le système à câble coaxial considéré, des fréquences pilotes sont employées pour contrôler le gain des amplificateurs et pour compenser le s changements en température du câble et des appareils associés. Ces fréquences pilotes sont de 64 kc, 2064 kc et 3096 kc
Puisque les fréquences pilotes médiane et supérieurese trouvent dans la bande des fréquences de télévision transmises à travers le système, elles doivent être supprimées avant d'atteindre le reproducteur dtima- ge où elles causeraient des déformations dans l'image reçue.
Donc, on a été amené à choisir des fréquences porteuses telles qu'elles se trou- vent sur le système à câble ooaxial entre des concentrations d'énergie dans le spectre de fréquences correspondant aux fréquences de balayage ou d'analyse du spectre des fréquences video.
En tenant compte que l'interférence d'une seule fréquence dan la bande video reçue, qui a lieu entre des concentrations d'énergie ,aux harmoniques de la fréquence de balayage de l'image, provoque moins de déformation dans l'image reçue que l'interférence d'une seule fréquence coincidant avec de telles concentrations d'énergie, on a été amené à choisir les fréquences porteuses de manière que les amplificateurs puissent travailler à un niveau plus élevé que celui possible jusqu'à présent.
Dans le cas considéré, où une grande quantité de la première fréquence porteuse non modulée est transmise avec la bande latérale non modulée, on a choisi les fréquences porteuses de manière que la deuxiè- me harmonique sur le système à câble coaxial correspondant à la pre- mière fréquence porteuse ait lieu vers le milieu entre deux concentra- tions d'énergie correspondant à deux concentrations aux harmoniques de la fréquence de balayage. Un tel choix de fréquences permet que la dé- formation de la seconde harmonique de l'amplificateur soit réduite d'un manière considérable.
Dans le système de télévision considéré, l'attribution
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suivante de fréquences a été faite.
Bande video .............. 30 cycles à 2800 ko.
(signal du type RMA)
Fréquence de balayage (fl ) ................... 13,23 ko.
Fréquence porteuse du premier modulateur (f ) 7944,727 ko.
Fréquence porteuse du second modulateur (fc @ 8256 ko.
Fréquence de la première onde porteuse 2 telle que transmise (fo) 311.273 kc
Onde pilote à basse fréquence .,.............. 64 kc
Onde pilote à fréquences intermédiaires ...... 2064 ko.
Onde pilote à hautefréquence .............. 3096 kc
Bandes latérales telles que transmises (approximativement ) 200 à 3100 kc
Dans ce système, la deuxième harmonique de la première onde porteuse sur le câble (fo= 622,546 ko) est déplacée de la position médiane entre la 23e et la 24e harmoniques de la fréquence de balayage telle qu'elle apparaît sur le câble l'26f L¯ + 1/2 fL + fo = 23 x 13,23 + 1/2 x 13,23 + 311.273 = 622.178 ko) par seulement 368 cycles. Cela permet d'accroître le niveau de oourant des ampli- -fioateurs de ligne de 23,5 db. qui devront 'être utilisés si une telle harmonique ooinoidait avec une fréquence de concentration d' énergie du système.
En d'autres termes, la deuxième harmonique se trouve près du centre de l'espace entre des concentrations d'énergie.
La fréquence pilote intermédiaire de 2064 kc tombe aussi à seule- ment 245 'cycles de la fréquence moyenne entre des concentrations d'énergie sur le câble correspondant aux 132e et 133e harmoniques de la fréquence de balayage.
Un autre avantage de cet arrangement réside dans la faoi- lité avec laquelle les oscillateurs fournissant les première et se- -oonde fréquences porteuses peuvent 'être réglés. Les fréquences pilotes sont-toutes facilement utilisables aux stations terminales porteuses où les oscillateurs à fréquences porteuses sont placés.
-Le réglage convenable du deuxième oscillateur à ondes-por- teuses est d'abord déterminé en comparant sa fréquence avec la se- conde harmonique de l'onde pilote de 2064 ko. L'énergie de cet
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oscillateur est appliquée à un ensemble d'éléments déviateurs d'un oscilloscope à rayons cathodiques, tandis que la deuxième harmonique de la fréquence pilote de 2064kc, o.à.d. l'harmonique de 4128 kc, est appliquée sur l'ensemble coordonné d'éléments déviateurs.
La fré- quence de l'oscillateur est alors réglée pour fournir une forme de boucle fixe le long de l'axe de l'oscilloscope, indiquant ainsi que la fréquence de l'oscillateur est quatre fois celle de l'onde pilote de 2064 kc. ou 8256 kc,
Le réglage convenable du premier oscillateur à Ondes por- teuses est déterminé en comparant la bande latérale principale inféri- eure du deuxième modulateur aveo la seconde harmonique de l'onde pilo- te de 2064 kc, quand l'énergie de l'onde pilote de 64 kc est utilisée comme fréquence modulatrice du premier modulateur à la place des si- gnaux video.
.Après que lafréquence du deuxième oscillateur d'ondes porteuses a été réglée, ainsi que cela a été décrit, la bande latérale principale inférieure du deuxième modulateur est appliquée sur un ensemble d'éléments déviateurs de l'oscilloscope mentionné tandis que, comme précédemment, la deuxième harmonique de l'onde pilote de 2064 kc. est appliquée sur l'ensemble coordonné d'éléments déviateurs.
La fréquence du premier oscillateur est alors réglée pour fournir une for -me de boucle fixe le long de l'axe pour fréquences latérales de l'os- cilloscope, indiquant ainsi que la 11e harmonique de la bande latérale principale inférieure est égale à la deuxième harmonique de l'onde pi- lote de 2064 kc Avec cet ajustement, la fréquence du premier oscil- lateur est très proche de 7944,727 kc La relation entre les diffé- rentes fréquences est indiquée par l'équation suivante :
2f
EMI6.1
fCp - ( f C1 - fp )::0 -- 11 (1 ) ou las symboles sont les mêmes que ceux utilisés précédemment Il s'ensuit de cette équation que :
2f
EMI6.2
fG 1 = f 02 f fp - 12 (2) Donc,
EMI6.3
1'0 "" 8256 + 64 - 2 x 2064 (3) fc1 = 7944. 727 + ko. (4)
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De ce qui précède on peut voir que l'invention est ap- pliquée à un système de télévision présentant des avantages pour un dertain nombre de raisons différentes, mais il n'est pas toujours né- oessaire de tenir compte de toutes ces raisons pour réaliser un béné- fice au moyen de la présente invention.
Par exemple, il peut n'y avoir aucune fréquence pilote dans la région convenant à la transmission des images de télévision, ou bien il peut y avoir un réel avantage à choi- sir les fréquences porteuses de manière que les harmoniques de la fré- quence du circuit de transmission correspondant à la première fréquen -ce porteuse tombent entre des concentrations d'énergie du circuit correspondant aux harmoniques de la fréquence de balayage.
Les avantages obtenus au moyen delà présente invention se- ront maintenant mieux exposés sous la forme d'équations employant les
EMI7.1
symboles utilisés jusqu'ici. Les symboles m, n, nt, k et kl utilisés dans ces équations dénotent des nombres entiers. Les relations sui- vantes doivent être exactement observées afin 'd'obtenir les avantages des arrangements décrits par rapport à (a) la deuxième modulation dans les amplificateurs
EMI7.2
f0 = (n + 1/2) fL = fo - fa (b) l'équation pour la modulation de troisième ordre
EMI7.3
2fo (n + 1/2) fL = 2(fa fa (6)
2 1 (o) l'élimination de la fréquence pilote
EMI7.4
fp - f ¯ (m,+ 1/2 L (7) fo = p 1- (m -r 1/2 ) fL (d) La deuxième modulation et l'élimination simultanées de la fréquence pilote
EMI7.5
= (m + 1/2) fL +f (9) ¯ (m + 1/2) f + (n + 1/2) fL (10) (m -t- n + 1 )
fL (11 K fL , (12 ) où K = (ra + n + 1) m un nombre entier (13 )
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et (e) élimination de la fréquence pilote et modulation de
EMI8.1
troisième ordre, (ns l (.14) P = (m + ) L ####8#### (14 ) = (r, É + + 4 ) f (15 ) (K' + ) f (16 ) où K' m +n2 -- un nombreentier (17)
L'invention est mieux comprise de la description suivante basée sur les dessins ci-joints :
La figure 1 représen te le schéma d'un sys tème conforme à l'invention ; La. figure 2 montre les éléments de circuits placés prin- cipalement à l'extrémité transmettrice de la figure 1 ;
La figure3 représente leséléments de circuits placés principalement à l'extrémité réceptrice de la figure 1 ;
La. figure 4 montre les détails de circuits du premier démodulateur et de l'oscillateur de la figure 3 ; La. figure 5 est un diagramme de la courbe apparaissant sur 2'oscilloscope quand le deuxième oscillateur à fréquence porteuse est convenablement réglé ; la figure 6 montre la courbe apparaissant sur l'oscillos- cope quand le premier oscillateur à fréquence porteuse est aussi convenablement réglé ; la figure 7 représente les conditions de seuil de visi- bilité pour interférence par fréquence unique dans le système de télévision décritt ici . la. forme de réalisation montrée ici a été employée ex- périmentalement en connexion avec un système à câbles coaxiaux
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entre les villes américaines de Ne York et de Philadelphie.
Le schéma d'un tel système est représenté sur la figure @
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Ainsi qu'il est montré sur cette figure le transmetteur de télé- vision est place à pniladlphie et le récepteur est placé à New York. Une caméra 5, placée dans,un local 6, produit des signaux vidéo qui sont transmis à travers un circuitspécial vers un équipement transmetteur terminus 7 pour fréquences porteuses situe dans un autre local 8 qui étaitla Bourse de Bhiladelphie.
Ce circuitcomprend un amplificateur 9 placé dans le local 6, un amplificateur 10 plaoé à un bureau oentral 11, un amplificateur 12 placé à un autre bureau central 13, et un amplificateur 14 placé dans le -bâtiment de la Bourse ,8. Un équipement de surveillance 15 à rayons cathodiques pour produire des images des signaux video est aussi prévu dans le 'bâtiment 8.
A l' équipement terminal 7, la bande de signaux vidéo est décalée par modulation vers une rangée de fréquences convenables pour la transmission à travers le système 16 à câbles coaxiaux.
Ce système comprend vingt amplificateurs placés à des intervalles de 5 milles (8 km) entre le bâtiment 8 et le bâtiment 17 pour lignes à longue distance. Une section de câbles coaxiaux s'étend du bâtiment 17 à l'équipement récepteur 18 pour courants porteurs, placé à New York et qui étaient les Laboratoires Bell 19 de cette ville. Au local 19, un équipement de surveillance 20 à layons cathodiques était prévu pour observer les images produites pour la bande video détectée.
'On a aussi prévu un arrangement pour transmettre ce tte bande détectée vers une station radiophonique broadcasting 21 placée dans un bâtiment 22 de la cité de New York, etcela au moyen d' une station commutatrice 23 placée à un local 37. Deux circuits s'étendent du local 19 au local 37, lesquels sont spéciallement adaptés pour transme ttre la bande video/Un de ces circuits com- prend un amplificateur 24 placé au bâtiment 19, un amplificateur
25 placé à un bureau central 26, un amplificateur 27 placé à un autre bureau central 28, un amplificateur 29 placé à un troisième
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bureau central 30,
et un amplificateur 31 placé au local 37 L' au tre circuitt comprend un câble convenablement protégé 38 pourvu d'un amplificateur 23 placé au bâtiment 19 et un amplificateur 34 placé au bâtiment 37, l'un ou l'autre de ces circuits peuêtre utilisé au moyen de connexions convenables aux extrémités 35 et 36.
La camera 5, qui est montrée aussi sur la figure 2, com- prend un tube à rayons cathodiques 40 qui a un écran photoelec- trique en mosaïque 41 et des circuits analyseurs convenables pour produire dessignaux vidéo du ComitéStandard de la R Une image de l'objetdevant êtreanalysé esprojetée sur l'écran 41 par la lentille 42, l'objet étant représenté pa,r la flèche 43.
Des signaux video apparaissent à travers la. résistance 14, et après amplification en 45 sont appliqués sur lèquipement terminal 7 par des connexions convenables aux bornes 46. Les signaux video peuvent être produits par un autre type quelconque convenable d'ana- lyseur.
Suivant, encore la, figure 3, ces signaux "ideo sontappli- qués sur un premier modulateur 47 pour moduler une fréquence porten de 7944.275 kc. produite par l'oscillateur 48. Le modulateur 47 est particulièrement désigné pour transmettre une quantité de con- trô le de la première fréquence porteuse non-modulée avec les bandes laterales correspondant aux signaux vidéo.
Les frequences impor- tantes apparaissant dans le circuit de sortie du modulateur 47 sont : une bande de fréquences correspondant aux singaux vidéo ; desbandes latérales supérieure etinférieure sur chaque cote de la fréquence porteuse de 7944.273 kc. ; et une quantité abri- trôlée de cette onde porteuse, dont l'amplitude crête à or été est égale à environ deux fois l'amplitude crête à crête de l'enveloppe video. La. bande latérale inférieure s'étend d'environ 5144 kc.vers le haut jusqu'au voisinage de l'onde porteuse. La bande latérale supérieure s'étend vers le haut du voisinage de l'onde porteuse jusque approximativement 10744 kc.
Les composantes de fréquences dans le circuit de sortie
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du premier modulateur 47 sont appliquées sur le filtre passe-bande 49 qui supprime le signal video et de plus la bande latérale su- périeure ,pour transmettre la bande latérale inférieure et une bande latérale presque supprimée comprenant environ 4 % de la bande latérale supérieure. la bande latérale presque supprimée s'étend approximativement jusqu'à 8.056 kc.
La bande latérale inférieure etla bande latérale su- périeure presque supprimée sont appliquées sur un deuxième modula- teur 50 pour moduler une. fréquence porteuse de.8.256 kc.produite par l'oscillateur 51. Les fréquences importantes apparaissant dans le circuit de sortie du modulateur 50 sont les bandes latérales supérieure et inférieure correspondant aux fréquences de modulation et les fréquences modulantes elle-mêmes Le modulateur, 50 est un modulateur équilibré qui supprime la deuxième fréquence porteuse.
La bande latérale inférieure comprend : une composante de 311.273 kc correspondant à la première fréquence porteuse ; une bande latérale principale's'étendant jusque environ 3100 kc.- correspon- dantà la bande latérale inférieure du premier modulateur ; et une bande latérale presque supprimée s'étendant jusqu'à environ 200 kc correspondant à la. bande latérale presque supprimée du premier mo- dulateur. La bande latérale supérieure s'étend approximativement de 13.400 kc.à 16.312 kc.
Les composantes de fréquences dans le circuit de sortie du modulateur 50 sont appliquées sur un filtre passe-bas 52 qui laisse seulementpasser les fréquences dans la bande latérale inférieure supprimant toutes fréquences porteuses qui pourraient être transmises par le deuxième modulateur 50, ainsi que les fréquences modulantes et la bande latérale supérieure. Ces bandes transmises, ainsi qu'il est noté ci-dessus, s'étendent d'environ
200 kc. à 3100 kc.
Les bandes transmises, passent à travers un réseau 53 pour éviter la déformation et un égalisateur de phase et d'
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atténuation 54. Après une amplification convenable dans un appareil 55, elles sont appliquées sur la ligne à câbles coaxiaux 16. Il doit être rappelé que l'amplitude de la composante non-modulée de la première fréquence porteuse de 311.273 kc. est grande comparée à l'amplitude de l'enveloppe video. Donc, comme cela pourra être vu plus ta,rd, il y une quantité appréciable de la modulation de deuxième ordre de cette fréquence produite dans les amplificateurs , particulièrement quand le nombre d'amplificateurs est accru.
En assignant les fréquences conforme à l'invention, une quantité plus grande de modulation de deuxième ordre peu t étre tolérée que celle qui le seraitautrement.
Les 1.rois fréquences pilotes sont appliquées sur 1a ligne 16 d'une source 56 à travers le circuit57. Comme cela e. été noté précédemment, le réglage convenable des fréquences des oscillateurs 51 et 48 est indiqué en comparaison avec certaines des fréquences pilotes,. L'arrangement pour effectuer cette com- paraison est montré sur la figure 2 Un oscilloscope 58 à. rayons cathodiques, ayant un circuit délateur vertical 60 et un circuit déviateur horizontal 59, est prévu dans ce but. la deuxième fré- quence porteuse de l'oscillateur 51 est d'abord réglée en comparant la fréquence de cet appareil 51 avec la deuxième harmoniqu de 1' onde pilote de 2064 kc. produite dans le dispositif à fréquences harmoniques 61. Cette fréquence de 2064 kc est appliquée sur le dispositif/'par le circuit 62.
La fréquence de 4128 kc. de ce dis- positif 61 estappliquée sur'le circuit59, tandisque la fréquence porteuse de l'oscillateur 51 estappliquée sur le circuit 60 en connectant la borne 63 avec la borne 64. La présence d'une boucle double fixe le long de l'axe horizontal sur l'écran de l'oscillos- cope indique le réglage convenable de la fréquence de l'oscillateur
51. cette fréquence est quatre fois celle de l'onde pilote de
2064 kc. ou 8256 kc
Avec la fréquence de l'oscillateur 51 ainsi réglée, la
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première fréquence porteuse de l'oscillateur 48 est ensuite réglée en comparant la fréquence principale de la bande latérale inférieure du deuxième modulateur 50 avec la deuxième harmonique de l'onde pilote de 2064 kc. quand l'onde pilote de 64 kc.
est appliquée sur le circuit d'entrée du premier modulateur 47. L'onde pilote de 64 kc est fournie au circuit 65 à travers la connexion 46 vers le circuit d'entrée du modulateur 47. La fréquence principale de la bande latérale inférieure provenant du circuitde sortie de 1' amplificateur 55 estappliquée sur le circuitdéviateur vertical 60 par le circuit66 qui renferme le circuitsélecteur 68 etla borne 67 en connexion avec la borne 63. Le circuit: 68 est sélectif de la fréquence de 375.273,kc dont la onzième harmonique est exactement égale à la deuxième harmonique de l'onde pilote: de 2064 kc. la présence de onze boucles fixes le long de l'axe vertical de l'écran de l'oscilloscope indique le réglage convena ble de la fréquence de l'oscillateur 48.
Gette fréquence est très proche de 7944.273 kc quand lesondes pilotes de 64 kc. et de 2064 kc sontréglées à leurs valeurs normales. la forme de la double boucle 152 apparaissant sur 1' écran de l'oscilloscope 58 quand l'oscillateur 51 est convenable- ment réglé, est montrée sur la figure 5, tandis que la forme des onze boucles 153 quand l'oscillateur 48 est aussi convenablement réglé, estt mon trée sur la figure 6. la limite de l'écran estre- présentée par les cercles 150 et 151.
En se référant à la figure 3, la bande transmise de signaux de télévision et les fréquences pilotes reçues de la ligne 16 à câbles coaxiaux, sont appliquées sur un réseau 70 pour la suppression des ondes pilotes, ce réseau supprimant les 3 fréquen- ces pilotes à un degré nécessaire pour empêcher toutes déforma- tions perturbatrices dans l'image reçue. Les signaux de télévi- sion restants, passent à travers un égalisateur de phase et un filtre 71 éliminant des bandes, un amplificateur 72 et un réseau
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de rétablissement 73, avant d'être transmis sur le circuit d'entrée d'un démodulateur équilibré 74. La. fréquence porteuse pour ce dé- modulateur est fournie par l'oscillateur 75 qui est réglé pour pro- duire une fréquence porteuse de 8256 kc.
Les fréquences importantes apparaissant dans le circuit de sortie du démodulateur 74 sont des bandes latérales supérieure et inférieure et la bande modulante. Le dénodulateur 54 est ar- rangé pour supprimer la fréquence porteuse. La bande latérale in- férieure s'étend vers le bas d'environ 8056 kc à 5144 kc. La bande latérale supérieure s'étend d'environ 8456 kc à 11368 kc.
Les fréquences dans le circuitde sortie du démodulateur 74 sont appliquées sur un filtre passe-bande 76. Celui-ci laisse passer la bande latérale inférieure du démodulateur 74 etsupprime le restant des fréquences dans son circuit de sortie. la bande la- térale inférieure transmise par le filtre 76 est appliquée sur un rectificateur linéaire 77 dont le circuit de sortie est connecté à travers un filtrepasse-bas 78 etun amplificateur 79 pour signaux vidéo vers un dispositif 20 à rayons cathodiques produisant les images..Au moyen d'une connexion dérivée 80, les signaux video détectés peuvent être transmis à travers une connexion 35 vers les circuits alternés s'étendant vers le local 34.
Puisque une détection linéaire avec l'onde porteuse transmise est utilisée, il est seulement nécessaire que la fré- quence porteuse pour le démodulateur 74 ait une fréquence raison- mablementprécise avec la fréquence porteuse secondaire produite par l'oscillateur 51. Les oscillateurs 51 et 75 sont donc réglés indépendemment par comparaison avec l'onde pilote de 2064 kc. aux bornes du système à câbles coaxiaux. En déterminant le réglage voulu de l'oscillateur 75, du courant de 2064 kc. provenant de la source à fréquence pilote 81, estappliqué sur le circuitd'entrée du démodulateur 74 à travers le circuit 82 et une connexion établie entre lesbornes 83 et84.
Un autre moyen de fournir l'onde pilote
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" ...........'U'u,;;) de 2064 kc. au circuitd'entrée du démodulateur 74 estde rendre ineffeotif l'appareil supprimant Inonde pilote de 2064 kc. Naturel- lement aucun signal de télévision ne doit venir de la ligne à câ- bles ooaxiaux pendant le réglage de cette manière. Le récepteur téléphonique 86 qui peuêtre connecté au conducteur commun du circuit de sortie équilibré du démodulateur 74, sert à donner une indication auditive pendant le réglage, ainsi que cela sera-. dé- critpar la suite.
Les détails des arrangements de circuitdu démodulateur 74 et de l'oscillateur 75 sont montrés sur la figure 4. Le circuit de la borne 84 vers le démodulateur 74 est une section d'un conduc- teur concentrique 90,, et le circuit entre les démodulateurs 74 et le filtre passe-bande 76 est aussi une section de conducteur conoen- trique 91. Le réseau d'entrée du démodulateur 74 comprend : un transformateur 92; des bobines d'inductance 93 et 94 ; des ré- sistances 95 et96 ; etdes condensateurs 97 et98. Ce démodulateur est du type équilibré comprenant une paire de tubes à vide 99 et 100 du type pentode.
Les signaux de télévision sont appliqués aux grilles de contrôle des deux tubes en série et la fréquence porteuse de l'oscillateur 75 est appliquée aux mêmes grilles de contrôle.
La fréquence porteuse de 8256 kc. est appliquée à travers le. trans- formateur 101, dont les enroulements sont shuntés respectivement par les condensateurs 102 et 1Q3. Le réseau parallèle consistant en une résistance 104 etun condensateur 105, estconnecté en série avec l'enroulement secondaire du transformateur 101.
Les tubes démodulateurs 99 et 100 travaillent dans le transformateur 106 qui a un rapport d'impédance de 1300 à 72 ohms, et un filtre passe- bande qui va de 4900 kc. à 8100 kv Ce transformateur 106 a une impédance de 72 ohms quand elle est mesurée sur le côtéinférieur etquand chaque moitié du coté supérieur estt dé terminée dans une résistance de 650 ohms shuntée par un condensateur de 24 micro- miorofarads. Les deux moitiés de l'enroulement supérieur du trans-
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formateur 106 sont shuntées respectivement par des résistances 107 et108. Le point central du transformateur 106 est connecté à la terre à travers un condensateur 109 et une résistance 110.
Une paire de jacks 111 et 112, normalement fermés, sont connectés en série l'un avec l'autre et en shunt avec une résistance 11c de sorte que cette résistance estnormalement court-ciruitée pendant le re- glage de la fréquence de l'oscillateur 75, le récepteur téléphonique 86 est dérivé par rapport à la résistance 110 à travers les jacks 111 et112.
Ce démodulateur 74 est très exactement équilibré pour supprimer la fréquence porteuse de 8256 kc. qui autrementprovo- querait une composante d'interférence dans les signaux vidéo dé- tectés par le rectificateur 77, par suite de la modulation avec la première onde porteuse transmise de 7944.273 kc. Cet équilibre exac t est obtenu dans l'écran et les circuits plaques du démodula- teur 74. Les potentiels de l'écran pour le démodulateur 74 sont fournis par une source à courant continu représentée par la bat- terie 115 à travers une combinaison de trois potentiomètres etde deux rési stances. Les résistances 113 et 114, cpi sont chacunes de 45.000 ohms, limitent les potentiels maximum et minimum qui peuven t être appliqués aux écrans.
Le potentiomètre 116 de 30. 000 ohms est utilisé comme un contrôle rigoureux de l'équilibre de l'amplitude porteuse. Les potentiomètres 117 et 118, chacun de 500 ohms maximum, qui sont connectés au même arbre de contrôle et qui sont arrangés pour fonctionner en opposition, serventcomme un contrôle exact d'équilibre de l'amplitude. Le contrôle de phase est effectué par un condensateur 119 dérivé à travers les bornes du transformateur 106. Le condensateur 119 consiste en réalité en deux condensateurs dont un soustrait la capacité d'un circuit plaque tandis qu*il e' ajoute à l'autre. la loi de variation réglant ces deux condensateurs est telle que l'impédance capacitive totale en série à travers les deux plaques est maintenue constante à chaque moment.
La :rangée
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de capacité totale de chaque coté du condensateur estenviron de 3 à 10 micro-microfarads. Un arrangement par cames et leviers, attachés au condensateur, forme un contrôle exact de la balance de phase. En réglant convenablement les contrôles de phase et d'amplitude, un équilibrede l'onde porteuse de l'ordre de 75 db. au-dessous du signal peut être obtenu. Puisque la condition d' équilibre pour cette perte d'onde porteuse estd'environ 50 db. l'équilibre réel qui peut être maintenu est plus que suffisant dans tous les cas.
L'oscillateur 75 comprend un tube 120 du type pentode et un amplificateur 181 aussi du type pentode, avec les éléments de circuits associés indiqués. Le procédé pour régler l'oscilla- teur 75, afin de produire une fréquence de 8256 ka, est maintenant décrit. La. fréquence pilote de 2064 kc est appliquée sur le air- cuit d'entrée du démodulateur 74 à travers le transformateur 92 à la place des signaux de télévision reçus de la ligne à câbles coaxiaux au moyen de la borne 85. Le récepteur téléphonique 86 est' dérivê sur la résistance 110 à travers les jacks 111 et 112 Donc les voltages développés à travers les résistances 110 sont appliqués sur le récepteur 86.
Puisque tous produits de déforma- tion équilibrés sont présents dans le circuit démodulateur, c'est à dire, dans la résistance 110 qui forme une partie en série du circuit, elles sont aussi présentes dans le récepteur 86. Par conséquent, quand la fréquence pilote de 2064 kc . estappliquée sur le démodulateur, le produitt de démodulation de cinquième ordre sera équilibré et apparaît dans le récepteur téléphonique 86. Ce produitt de modulation de cinquème ordre est représenté par 1' équation : fT =fc3 4 x 2064 kc (18) dans laquelle fT est la fréquence du ton entendu dans le récep- teur 86, et fC est la fréquence produite par l'oscillateur 75.
La fréquence porteuse fC3 est alors variée jusqu'à ce qu'un bat- tentent nul se produise dans le récepteur 86. Quand cette condition
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est obtenue, la fréquence de 1'osoiliateà Posât de 8856 kc. pourvu que la fréquence pilote réelle ait sa valeur normale de 2064 kc.
Conditions de modulation.
Les conditions de modulation pour le système décrit ci- dessous sont maintenant envisagées. Zes courbes de seuil de visi- bili té pour interférence à fréquence unique sont données sur la figure 7. Ces courbes donnent un diagramme obtenu par expérience avec des tubes à rayons cathodiques du type décrit dans l'article déjà mentionné de Mr.E.Strieby, et établi pour des signaux de telé- vision standard R.M.A Ces essais déterminent le seuil de visi- bilité pour plusieurs figures à lignes horizontale et verticale et tous les résultats sont exprimés en fonction de la brillance relative de la figure et du fond. pour une brillance de fond, de 0.1 à 0.
5 lambert, qui est le minimum auquel on peut s'attendre sous des conditions de vision particulière à la télévision, la valeur de ¯BB pour le seuil de visibilité a été trouvée égale ap-
B proximativement à une constante pour toutes figures particulières.
La courbe H se rapporte à une figure à lignes horizon tales se mou- vant à la vitesse d'une ligne par seconde. La courbe V se rapporte à une figure à lignes verticales se mouvant à la même vitesse. Il convient d'exprimer cette condition de seuil de visibilité en fonc- tion de la brillance maximum de l'image. Dans le système envisagé on a proposé d'employer un tube reproducteur qui aura une rangee linéaire effective de 30 db. Dès lors, la condition ¯b/b max. sera donnée par
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Aj3¯ B + 30 db.
B max. B A présent le signal R.M.A a une amplitude crête à crête de 2.5 db. plus grande que l'amplitude crête à crête de l'image, les impulsions synchronisa triées occupant cette partie restante du signal composé. Dès lors, le seuil de visibilité pour une figure quelconque en fonction de l'amplitude de crête à crête du signal
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Z7 ¯'6r¯ 4 ¯ eQt t Annné mur :
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jà B sz J3 + 30 + .5::: ABB + 32.5 db. dans laquelle ¯B/Breprésente le seuil de visibilité observé.
La figure 7 représente le seuil de visibilité pour inter- férence pour fréquence unique dans le cas d'une figure sedéplaçant lentement* Ce mouvement lent impose une condition légèrement plus sévère que si la figure était stationnaire. L'observateur est sup- posé regarder dans un champ de 200 x 250 m/m à une di stance de 1 m. à 1.80 m.
Comme cela a été spécifié précédemment, une condition
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nécessaire pour une faible déformation pand le. détection par en- veloppe est employée, est la transmission de la fréquence porteuse à un niveau relativement élevé par rapportau signal. Cela est réalisé par l'équilibrage du premier modulateur jusqu'à ce que 1' amplitude de crête à crête de cette fréquence porteuse transmise aux bornes d'entrée du rectificateur linéaire, soit de 5 db. plus grande que l'amplitude crête à crête du signal vidéo modulateur.
Puisque le signal RMA transmis ne contient pas de courant continu, cette fréquence porteuse transmise a une valeur moyenne constante.
Pour la facilité de la description, la valeur de l'onde porteuse non-modulée servira, pour exprimer toutes les conditions d'interférence. Dès lors, la condi tion d'interférence pour fréquence unique aux bornes d'entrée du rectificateur linéaire sera celle donnée sur la figure 7, accrue de 6 db. puisque les deux extrémités transmettrice et r-éceptrice contribuent également à la formation voulue ou formation vestigial, une extrémité réceptrice différencie l'onde porteuse de 3 db. et la condition est ainsi accrue de 3 db. en tous les points précédents le filtre de bandes de l'extrémité réceptrice où cette forme semi- vestigial est introduite. Donc, en résumé, la condition sur une interférence de simple tonalité introduite à la position de ligne est de 9 db. plus sévère que celle indiquée par la figure 7.
Par exemple, la condition sur une tonalité de 700 kc. introduite sur
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la ligne, laquelle produirait approximativement une interférence reçue de 700- 311 389 kc. seraitde 83. 5 db. en dessous de la valeur de l'onde porteuse non-modulée à ce point de la ligne.
Modulations de 2 et de 3 ordre de la fréquence porteuse.
Les conditions de modulation de 2 et de 3 ordre de 1' onde porteuse transmise fo , peuventêtre obtenues d'une base d' interférence à fréquence unique. Comme cela. a été spécifié précé- demment, la distribution présente fournitune condition réduite de 23,5 db. pouvant être utilisée par la deuxième harmonique de la fréquence porteuse. Cela est dû au fait que la deuxième harmonique de la fréquence- porteuse, qui aura lieu à 622.546 kc, tombera ap- proximativement à mi-chemin entre les composantes de la fréquence d'exploration de lignes. Dès lors, en se référant à la figure 7, , la condition de 2fo, qui produitune tonalité d'interférence reçue de 311.273 kc. sera
2fo/fo=74,5+9-23,5=60db.
La troisième harmonique de fo produira une interférence reçue qui n'aura pas l'avantage d'être un multiple (n= 1/2) de la fréquence d'exploration de lignes, et la condition peut s'écrire:
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3f 74.5 83.5 d.b. f 0 0 = 74.5 + 9 " 83.5 5 du.
? o- où la tonalité d'interférence reçue sera approximativement 622 kc
Les conditions précédentes de câbles coaxiaux existent pour un système qui n'emploie aucune précaution de déformation.
Le cas d'une prévention de déformation et une description de la caractéristique finale correspondante est discuté ci-après.
Produits de la modulation à fréquences pilotes.
Comme cela a été expliqué précédemment, trois fréquences sont utilisées dans les buts de réglage. Ces fréquences sont de 64 kc. , 2064 kc ., et3096 kc Différents produits de mo dulation de 2 et de 3 ordre, formés par la combinaison de ces fréquences
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avec la fréquence porteuse transi3e bii66éh.ent aveo l'image reçue.
Des conditions de modulation sont dérivées d'une inter- férence par fréquence unique du cas de la figure 7 Une table de produits d'interférence et les conditions en fonction de fo pour un système n'utilisant aucune prévention de déformation est montrée
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ci-après : fpa :!:. f pl j. 73.5 db. fp3 ¯ fp @ 65.5 db.
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f P3 1:. f Pa 83 .5 db. f' + flfi " 1 83 5 db. fp2 + *fo = 1 79.5 db. fp3 ¯ 2fo 68.5 db. fpl ¯ fo = #78,5 db.
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f Pa i. f == Jr 76.5 db. fpe ¯ fo =# 65. 5 db.
Sur le tableau précédentoù des produits de bandeslaté- rales supérieure et inférieure ont différentes conditions, les cas les plus -importants sont seulement envisagés. On doit noter que les conditions précédentes sont maintenues pour chaque promit d'inter- férence. Les conditions accrues, dues à 1'addition d'un certain nombre de produits d'interférence simultanés, ne sont pas considé- rées. quand la tonalité d'interférence reçue d'un produit de modu- lation est un multiple (n + 1/2) de la fréquence d'exploration de lignes, une condition de seuil réduite peutêtre utilisée.
Dans le système de télévision envisagé ici, la bande video et la bande latérale inférieure résultant de la première modulation n'est pas recouverte. Si un modulateur équilibré est utilisé pour la première modulation, lequel est soigneusement équilibré pour supprimer la bande vidéo, la première fréquence porteuse peut être choisie de manière que la bande latérale in- férieure recouvre la bande video. Dans un tel système, des fréquences porteuses inférieures peuventêtre utilisées, mais elles doivent être choisies en concordance avec les données de l'invention,de ma- nière à réaliser un perfectionnement dans les signaux de télévision transmis.