Indicateur de distance, en particulier altimètre pour avions"
L'invention concerne un indicateur de distance, en particulier un altimètre pour avions, dans lequel un dispositif émetteur, composé d'un oscillateur couplé à une antenne, émet
des oscillations à ultra-haute fréquence, modulées en fréquence
et reçues, après réflexion sur une surface réfléchissante, par
ce dispositif émetteur faisant en même temps office de dispositif récepteur; la fréquence du battement entre les oscillations émises
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tance entre l'endroit où s'effectue la mesure et la surface réfléchissante.
Dans les indicateurs de distance usuels, du genre spécifié, l'oscillateur comporte un tube à décharge qui sert à
produire les oscillations à émettre et qui fait en même temps office de détecteur oscillant pour l'obtention d'un battement des oscillations produites et des oscillations reçues après réflexion.
Ce battement, dont la fréquence constitue une mesure de la distance à relever, peut être emprunté du circuit anodique du tube oscillateur. L'amplitude du battement est maximum pour chaque
valeur de la distance à mesurer, lorsque l'intensité des oscillations émises et la sensibilité du tube utilisé comme détecteur
sont maxima. La première condition impose une oscillation aussi
forte que possible du tube, tandis que la sensibilité d'un tube oscillant utilisé comme détecteur est précisément maximum pour
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si grande que possible - condition nécessaire pour assurer un
bon fonctionnement de l'indicateur de distance - il y a lieu
de trouver un compromis ; en pratique, on a constaté que ce compromis correspond à une oscillation assez faible.
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tance du type décrit, la dispersion de fréquence des oscillations
émises doit être très grande afin d'assurer une indication suffisamment précise non seulement des grandes distances mais aussi des distances de quelques mètres, telles qu'en doivent relever les
altimètre par exemple lors de l'atterrissage de l'avion. La fréquence des oscillations émises varie périodiquement entre 300 MHz
et 220 MHz, de sorte que la variation de fréquence relative est
de 30 % environ. Même lorsque la fréquence de résonance de l'an-
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cillateur à l'antenne-qui pour ces fréquences, est inexactement accordée - est très faible, ou en d'autres termes, aux fréquences extrêmes, la charge que l'antenne constitue pour l'oscillateur est beaucoup plus faible qu'à la fréquence moyenne. Il en résulte que lorsque l'oscillateur est réglé sur la fréquence . moyenne de manière que l'oscillation se produise encore tout
juste pour cette fréquence aux fréquences extrêmes par suite
de la suppression de la charge, il se produira une oscillation excessive de sorte que la sensibilité de détection et partant l'amplitude du battement obtenu varient à chaque période de l'oscillation modulatrice, et sont le plus faibles au moment où sont émises les fréquences extrêmes et où celles-ci sont reçues après réflexion.
Il est essentiel pour le fonctionnement des dispositifs, utilisés pour la mesure de la fréquence de battement, dont sont généralement équipés les indicateurs de distance du genre mentionné que le battement appliqué au dispositif ait la même amplitude pour toutes les mesures d'oscillation de battement; ce résultat est généralement obtenu en liai tant l'amplitude du battement à un niveau inférieur à la plus faible amplitude du battement, c'est-à-dire inférieur à l'amplitude correspondant à la plus grande distance à mesurer-. distance laquelle correspond l'oscillation réfléchie la plus faible -et ce, durant la partie de
la période des oscillations modulatrices pendant lesquelles les fréquences extrêmes sont émises et reçues avec un certain retard. Comme un fonctionnement sûr du dispositif de mesure de fréquence requiert une amplitude minimum du battement limité en amplitude, il résulte de ce qui précède que la distance maximum à relever
qui assure des indications sûres est limitée par l'irrégularité
de l'oscillation. De ce fait, le dispositif décrit ne permet pas de relever de grandes distances.
L'invention perfectionne ce dispositif de manière qu'il permet de mesurer non seulement de petites distances ou altitudes, mais aussi des grandes. Le perfectionnement consiste à insérer une résistance dans le circuit d'antenne. L'insertion, conformément à l'invention, d'une résistance appropriée dans le circuit d'antenne fait en sorte que la charge constituée par l'antenne pour l'oscillateur ne varie que très peu avec la. fréquence. Il en résulte que l'oscillateur oscille d'une façon suffisamment uniforme dans toute la bande de fréquences émise.
D'une façon générale, il n'est pas indiqué d'insérer une résistance dans le circuit d'antenne des dispositifs émetteurs, car cette résistance provoque une grande perte d'énergie. Cependant, la Demanderesse a constaté que dans un dispositif du genre auquel se rapporte l'invention la. perte d'énergie rayonnée résultant de l'utilisation d'une telle .résistance est plus que compensée lors de la détection par le gain de sensibilité dû
à l'oscillation plus uniforme. De ce fait, comme l'a constaté
la Demanderesse, l'insertion d'une résistance dans le circuit d'antenne d'un dispositif du genre auquel se rapporte l'invention est non seulement admissible mais même avantageux, car cette insertion augmente l'altitude maximum encore relevable avec une sûreté suffi sante.
La description du dessin annexé, donné à titre d'exem-
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être réalisée, les particularités qui ressortent tant du texte que du dessin faisant, bien entendu, partie de l'invention.
n Le dispositif représenté comporte un oscillateur en push-pull, modulé en fréquence, équipé de deux tubes à décharges 1 et 3; entre les anodes de ces tubes est monté un circuit de résonance parallèle composé d'un condensateur 5 et d'une bobine de
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entre les grilles des tubes 1 et 3. La modulation de la fréquence est produite à l'aide d'un condensateur 9, monté en parallèle avec le circuit oscillateur, déterminant la fréquence, 5, 7. Ce condensa-
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fois par seconde, ce qui provoque une variation périodique de la. capacité du condensateur 9 et de la fréquence des oscillations engendrées.
A l'aide d'uneantenne à large bande 15 couplée à la bobine 7 par l'intermédiaire d'une ligne de transmission 17 et d'une bobine de couplage 19, les oscillations engendrées, modulées en fréquence, sont émises dans la direction de la surface réfléchissante 21 dont il y a lieu de déterminer la distance par rapport à l'endroit où s'effectue la mesure. Une partie des oscillations réfléchies par la surface 21 est à nouveau captée par l'antenne 15. Par suite du trajet parcouru par lets oscillations après leur réflexion, la .fréquence des oscillations engendrées diffère à tout moment de celle des oscillations reçues après réflexion, ce qui provoque un battement entre ces deux oscillations.
L'oscillateur, est réglé de manière à produire une détection dans les tubes 1 et 3, ce qui provoque dans le courant anodique des tubes 'une oscillation de fréquence égale à la fréquence différentielle des deux oscillations mentionnées en premier lieu (battement), fréquence différentielle dont la moyenne constitue une mesure de la distance comprise entre l'endroit où s'effectue la mesure et la surface réfléchissante. Le battement produit dans le circuit anodique des tubes 1 et 3 est transmis, par .l'intermédiaire d'un filtre qui blo-
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résistance 23, d'un condensateur 25 et d'un amplificateur à basse fréquence 27, à un dispositif indicateur de fréquence 29, dont l'indicateur 31 fournit une déviation proportionnelle à la distance à mesurer.
Pour que l'antenne 15 constitue pour l'oscillateur une charge pratiquement constante dans toute la gamme de variation de la fréquence de l'oscillateur on a prévu, conformément à, l'invention, une résistance d'amortissement 33 entre les points d'alimentation de l'antenne. Dans une exécution pratique du dispositif décrit,
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la longueur d'onde correspondant à la fréquence moyenne, une résis-
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tenne à large bande utilisée consistait en deux plaques triangulaires à sommets opposés, la longueur totale de l'antenne étant approximativement égale à une demi longueur d'onde. La Demanderesse a constaté que d'autres antennes à l'arge bande donnaient aussi. satisfaction, par exemple des antennes coniques.