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NOUVEAU SYSTEME DE TRANSMISSION TELEGRAPHIQUE A DOUBLE COURANT ( Invention Paul NICOLAS )
La présente invention concerne les liaisons télégraphiques double courant, utilisant comme canal - transmission soit une ligne aérienne, soit un câble de type quelconque, soit succassivemet deux ou plusieurs de ces canaux de transmission.
Elle s'applique également au xes d'une communication unique ' eu d'un grand nombre de communications, utilisant un appareillage commun et distinguées entre elles par des-bandes de fréquences différentes comme dans le système couramment appelé "télégraphie harmonique" ou télégra- phie multiplex" qui emploie des fréquences de la gamme téléphonique.
L'ovention sera mieux comrise par un rappel préalable des particularités essentielles des systèmes télégraphiques connus, à simple courant et à double courant.
Il est bien connu que'dans la télégraphie harmonique, on utilise un certain nombre de fréquences porteuses, manipulées séparément, et séparées aussi bien à l'arrivée qu'au départ du canal commun par des filtres de bande de largeur convenable. Dans un système fort répandu, la fréquence porteuse la plus basse est de 420 périodes par seconde,'les autres fréquences étant données par la formule : fn = 300 + 120n, n ayant usuellement les valeurs des nombres entiers successifs jusqu'à 18
La fréquence la plus élevée mise en jeu étant de 2.460 périodes par se-, conde, on réalise ainsi dix-huit communications télégraphiques au moyen d'une bande totale de fréquences dont !La. largeur correspond à celle né- . cessaire à une communication téléphonique.
La bande de fréquences allouée à chaque communication télégraphique, bande de fréquences qui sera dési- gnée dans la suite, pour la clarté et la brièveté du langage, sens le
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nom de'Voie" est donc de 120 périodes par seconde. Avec cette largeur de bande, la vitesse de transmission admissibl correspond pratiquement à celle des appareils télégraphiques imprimeurs ordinaires.-
Dans ce système de télégraphie, la transmission s'opère dans cha- que voie, au moyen d'un code à deux signes.
Dans le cas de la télégraphie à simple courant, l'un des signes consistant dans l'émission de la fréquen- ce porteuse correspondant à la voie considérée, est connu sous le nom de "travail", l'autre consistant dans l'absence d'émission de la mené fréquen- ce, dans les Intervalles de temps séparant les périodes dp travail est connu sous le rom de "repos" .
La transmission se fait par la manipulation de l'émission de:.la fréquence porteuse séparément pour chaque voie. A la réception, les oscil- lations à la fréquence porteuse considérée sont transformées en courant continu, au moyen de l'opération appelée "détection" ou encore ''démodule- tion", opération qui se réalise au moyen de redresseurs secs, de lampes à trois ou plusieurs électrodes, ou de divers autres dispositifs.
Les courants bontinus ainsi obtenus sont propres à actionner les appareils télégraphiques terminaux, avec ou sans interposition de relais.
Lorsque l'appareil télégraphique de départ est un appareil impri- meur, le circuit local de cet appareil débite, sous l'influence de la ma- nipulation, soit un courant interrompu de sens déterminé, soit alternati- vement des courants de sens posttif et négatif. Au moyen de relais, ou bien encore au moyen de dispositifs variés appelés "modulateurs". "bloqueurs", etc... ces courants interrompus ou alternés sent transformés à leur ca- dence originelle, en émissions de la fréquence porteuse (travail) ou en interruptions de celle-ci (repos). A l'arrivée, les émissions de fréquence porteuse sont à nouveau transformées par détection, en courants continus interrompus ou alternés, amplifiés ou non au moyen de relais, les courants servant à actionner les appareils télégraphiques récepteurs.
On a reconnu depuis longtemps, notamment dans la télégraphie or- dinaire sur fils, l'avantage des systèmes à double courant où chacun des signes du code se traduit par une émission de caractère déterminé, par exemple de courants alternativement positifs et négatifs. L'avantage prin- cipal'de cette méthode de signalisation réside en ce qu'a.la réception le passage de l'un à l'autre signe du code se fait nécessairement à des ins- tants bien déterminés, suivant à la réceptio la cadence de manipulation à l'émission, en sorte e les phénomènes transitoires au commencement et à la fin de chaque signee élémentaire sont réduits en importance, ou. comme on dit, que la distorsion des signaux est moindre.
On a donc songé dans les systèmes de télégraphie utilisant des fréquences porteuses, à remplacer l'absence d'émission qui caractérisait l'un des deux signes du code dans la télégraphie à simple courpnt, par une émission différente de celle caractérisant l'autre signe.
Jusqu'à présent, dans les systèmes à olouble courant connus, les deux signes ducode sont émis sur la même fréquence vocale, meisavec une amplitude différente. Par suite, ces systèmes ne sont pas utilisables avec des appareils régulateurs de niveau des différents signaux reçus, point qui a retenu l'attention de la Demanderesse et auquel la présente invention apporte une solution ne comportant pas les inconvénients ni le supplément de matériel correspondant à la transmission séparée de. deux fréquences 'lorsqu'un tif môde de transmission est utilisé.
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Le nouveau système de transmission télégraphique à double courent frisent l'objet de la présente invention est caractérisé pnr le,fait que les deux signes du code sont constitués par deux émissions de fréquence vocale différente, ces deux fréquences n'étant pas à 1 arrivée séparées par des filtres distincts et démelulées séparément, mais agissant sur un circuit commun construit de manière à avoir une caractéristique particulière de démodulation en fonction de la fréquence
Par conséquent la distinctidn entre les deux signes à la réception est basée sur leur fréquence et non plus sur leur amplitude} en aorte que les s amplitudes d'émission des deux signes peuvent 6tre identiques ou voisines.
Pratiquement) les deux fréquences seront choisies voisines afin de permettre la transmission d'un nombre de signes déterminé par*unité de temps au moyen d'une bande de fréquences de largeur analogue à celle utilisée dans la télégraphie harmonique ordinalre Cette restriction est imposée parla nécessité d'utiliser au mieux la bande de fréquences allouée à un service donné, mais elle n'est pas nécessaire à la réalisation du principe de l'invention.
Le dessin ci-annexé va permettre de suivre l'exposé détaillé ciaprès de l'invention.. Sur ce dessin : - La figure I est la courbe du courant de sortie d'un filtre utilisable à la réception dans la télégraphie harmonique ordinaire et dans la télégraphie suivant 1'invention.
- La figure 2 est un schéma d'un dispositif de démodulation des signes à la réception dans la télégraphie suivant'l'invention* - La figure 3 est la courbe de démodulation du disposait de la figure 2.
Dans la télégraphie harmonique ordinaire, on utilise pour séparer les voies les unes des autres, des filtres ayant une bande Nassante utile de 80 à 135 périodes par seconde environ, etun affaiblissement notable pour les fréquences situées de 60 à 100 péri. odes par seconde de part et d'autre de la fréquence médiane de la bande' La courbe de réponse d'un de ces filtres, supposé centré sur une fréquence fo, est représentée, d'une manière simplifiée;-, par la figure i, sur laquelle on a porté en abcisses les fréquences , et en ordoiinées les amplitudes. L'expérience montre que la vites-, se maxima de transmission possible.. à l'aide d'un filtre, est de l'ordre de 50 bauds, pour les appareils imprimeurs.
Autrement dit, la vitesse de transmission maxima correspond sensiblement à une durée de un cinquantième de seconde pour le signal élémentaire,
Dans le système faisant l'objet de la présente invention-, on se propose d'utiliser le môme filtre et la même bande de fréquences d'une manière différente., pour réaliser une transmission télégraphique à double courant, avec une vitesse maxima de transmission du même ordre de grandeur' que précédemment
A cet effet, on peut choisir pour l'une des fréquences, par exemple pour la fréquence dite " de travail" , par analogie avec la télégraphie à simple co'urant, la fréquence f1 caractérisant , sur la figure I, l'extré- mité inférieure de la bande utile,
et comme fréquence "de repos" la fréquence f2 caractérisant l'autre extrémité de celle-cf,Bien entendu, on peut aussi bien, si on le désire. utiliser la disposition inverse.
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A la réception, on fera agir les signaux sur un dispositif particulier destiné à distinguer les fréquences fl et f2 et à traduire cotte distinction par des indications différentes, par exemple par des courants redressés alternativement positifs et négatifs, avec régulation automatique du niveau.
La figure 2 représente un des modes de réalisation possible d'un tel dispositif. Dans cette réalisation, la ligne d'arrivée aboutit aux bornes B1 B2, et attaque le filtre Fig dont la courbe de transmission est, ainsi que cela vient d'être exposé, sensiblement celle de la figure I. La sortie du filtre F1 débite dans l'enroulement primaire d'un transformateur To, dont la secondaire qui est en deux parties symétriques débite dans un montage différentiel composé de deux transformateurs T1 T2, généralement identiques entre eux dont les enm ulements secondaires sont fermés sur deux circuits résonants en serteC1 Ll , C2 L2 , de deux redresseurs R1 R2, et d'une impédance de charge Zl . Les circuits résonants en série Cl L1, c2 L2,
sont composés chacun d'une self inductance et d'une capacité et dimensionnés pour être accordés sur les fréquences fl f2 de la figure I, ils sont ,en outre, établis pour que la réactance du premier circuit à la fréquence de résonance du second soit sensiblement égale, au signe près, à celle du second circuit à la fréquence de résonance du premier.
L'impédance Z est l'impédance d'utilisation du système; elle p'eut être constituée par un appareil télégraphique, par l'enroulement d'un relais, ou encore par une simple résistance, shuntée ou non par un condensateur, lorsqu'on veut amplifier, ultérieurement , les courants redressés par un amplificateur à lampe. L'impédance Z paut aussi comprendre un filtre passe bas destiné séparer les courents de fréquence télégraphique des courants de fréquence porteuse, si on le désire.
La courbe caractéristique de démodulation d'un dispositif tel que celui de la figure 2 est représentée par la figure 3 sur laquelle on a porté en abcisses les fréquences et en ordonnées les amplitudes des signaux détectés. On voit que, tandis que lesfréquences voisines de f2 donnent lieu à des courants positifs, les fréquences voisines de fl donnent lieu à des courants négatifs, et enfin, lesfréquences voisines du milieu fo de la bande, pratiquement à aucun couran t.
Le courant télégraphique parcourant l'impédance Z peut ensuite être recueilli pour actionner un appareil télégraphique, ou un relais intermédiaire; l'impédance Z pouvant être constituée simplement par le bobinage de ce relais.
Les avantages de ce système sont évidents par eux-mêmes.
En dehors des avantages propres 5'tous systèmes télégraphiques à double courant, le système faisant l'objet de la présente invention présente celui que les signaux reçus, sur leurs fréquences porteuses, sont à amplitude constante et donc bien appropriés au fonctionnement des appareils de réglage automatique de niveau
Le nouveau système selon l'invention peut être employé sous diverses formes d'exécution : - Dans la plus simple, on utilise un canal télégraphique à fréquence vocale, de largeur de bande convenable à la vitesse de transmission désirée, les fréquences de travail et de repos étant Voisines des
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des extrémités de la bande.
- Dans une autre exécution, on fait passer la transmission télégraphique manipulée sur des fréquences vocales, comme précédemment, par l'intermédiaire d'un canal de transmission de hautes fréquences par courants porteurs, les fréquences vocales constituant la modulation des signaux à haute fréquence, et les signaux étant rétablis à la réception à leur fréquence vocale d'origine, ou à des fréquences très voisines par les procédés de démodulation usuels.
Enfin, on peut associer deux ou plusieurs de ces systèmes pour en faire une liaison à plusieurs canaux.