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MEMOIRE DESCRIPTIF déposé à l'appui d'une DEMANDE DE BREVET D'INVENTION Société dite : C. LORENZ AKTIENGESELLSCHAFT Disposition pour la production d'oscillations électriques de longueur d'onde ultra-courte au moyen d'un tube électronique et d'un circuit oscillant pouvant être accordé sur toute l'étendue d'une gamme d'ondes et constitué par un système conducteur concentrique.
Demande de brevet déposée en Allemagne le Ler octobre 1943.
Le système concentrique présente par rapport aux conducteurs parallèles ordinaires l'avantage de pouvoir, lors d'un raccordement convenable à une source de tension haute fréquence, mettre le conducteur extérieur à la terre, grâce à quoi les pertes par rayonnement, intervenant sans cela dans les liaisons par fils parallèles, sont supprimées.
si, lors de la production d'oscillations électri- ques au moyen d'un tube électronique, on veut utiliser un système conducteur concentrique dans le montage à trois points, le raccordement de ce circuit coaxial à la grille et l'anode, dont les potentiels alternatifs apparaissant en service présentent une courbe d'oscillation en ordre principal symétrique par rapport au potentiel cathodique, c'est-à-dire en opposition de phases, a pour résultat que le circuit oscillant coaxial, également à la pellicule extérieure du conducteur extérieur, est parcouru par des courants haute fré- quence, de sorte que l'avantage, existant sous d'autres hypothèses, de la liaison coaxiale sous forme d'un amortissement de rayonnement plus faible respectivement supprimé n'existe plus.
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L'invention a pour but de résoudre le problème résultant de cet état de choses en se basant particulièrement sur l'emploi d'un circuit coaxial, accordable sur une grande gamme d'ondes, dans le montage générateur nommé en dernier lieu, sans que l'amortissement de rayonnement mentionné ainsi que des mesures compliquées de câblage ou des conditions d'emploi difficiles doivent être prises en considération. Suivant la solution rouvée, il est possible d'utiliser le circuit coaxial accordable comme circuit oscillant, déterminant la fréquence, d'un tube générateur, de telle manière que les électrodes de tube transmettant en régime un potentiel oscillant à phases opposées - contrairement aux réalisations connues - sont reliées aux extrémités de conducteur se trouvant à l'une des extrémités du circuit coaxial.
L'hypothèse pour cette possibilité de raccordement est créée en disposant un blindage-écran relié électriquement à la cathode et enveloppant concentriquement le circuit oscillant coaxial au moins le long du morceau extrême à l'extrémité reliée aux électrodes du tube. ntre le blindage-écran et le conducteur extérieur du circuit oscillant coaxial est disposé un élément de fermeture en forme de paroi, reliant électriquement le blindage-écran et le conducteur extérieur, lequel élément est réglable par rapport au conducteur extérieur dans le sens longitudinal du système conducteur concentrique et dont le dispositif de réglage suivant l'invention est accouplé desmodromiquement aux organes d'accord du circuit oscillant d'une manière telle que le rapport de grandeur et de phase des potentiels naute fréquence,
apparaissant aux électrodes de tube pour la fréquence de générateur choisie à ce moment, présente la valeur la plus favorable pour l'obtention de la puissance oscillante maximum.
Le fonctionnement avantageux de la disposition de générateur suivant le nouveau montage résulte du blindage-écran, relié électriquement à la cathode, qui enveloppe concentriquement le circuit oscillant accordable au moins le long d'une portion extrême à l'extrémité reliée aux électrodes de tube et qui est transformé, de la manière caractérisée, par un élément de fermeture en forme de paroi en un circuit oscillant accordable.
un tel blindage-écran accordable a, lorsqu'il est accordé, par un réglage approprié de l'élément de fer-
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mature en forme de paroi en rapport avec le conducteur extérieur pour la fréquence de travail, de manière à faire office de circuitbouchon, la propriété de transformer un câble concentrique asymétri- que à l'extrémité envisagée, en un système à conducteur parallèle oscillant symétriquement à la terre, ce blindage-écran accordé comme circuit-bouchon, entourant l'extrémité d'un câble concentrique est, par rapport à cette action, déjà connu sous le nom " À/4 pot de blocage ".
Il est fait usage de sa propriété dans la technique d'adaptation des antennes, car il s'agit là en règle générale de raccorder le câble d'énergie asymétrique par rapport à la terre à un dipôle oscillant symétriquement à la terre, si le fond du pot respectivement l'élément de fermeture en forme de paroi et d'accord du blindage- écran est déplacé d'un mouvement de va-et-vient sur le conducteur extérieur du système conducteur concentrique, c'est-à-dire est rapproché de l'extrémité du conducteur extérieur ou éloigné d'elle, il se produit une variation du rapport de grandeur et de phase des potentiels alternatifs haute fréquence apparaissant à l'extrémité du système conducteur concentrique.
Du fait que suivant l'invention, le dispositif de réglage du circuit blindé accordable est accouplé desmodromiquement aux organes d'accord du circuit oscillant coaxial, de telle sorte que, pour toutes les fréquences pouvant être choisies, il se développe automatiquement la plus grande puissance oscillant du tube électronique, il est réalisé avec l'objet dé l'invention une combinaison techniquement très avantageuse d'un montage simple, d'un fonctionnement très favorable et d'une dépense de manoeuvre comma on peut s'imaginer légère.
L'exécution caractérisée d'un générateur à ondes ultra-courtes est par exemple particulièrement avantageuse dans la construction d'un émetteur de mesure. Aussi, en vue d'illustrer l'invention, un exemple d'exécution d'un tel émetteur de mesura est décrit ci-dessous à l'aide du schéma représenté.
Le générateur est constitué par une triode 1, à la grille et l'anode de laquelle est raccordé le circuit coaxial 2, 3, à savoir les extrémités de conducteur se trouvant à l'extrémité côté gauche du système conducteur concentrique sont raccordées directement aux
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électrodes de tube mentionnées, à la grille par l'intermédiaire du condensateur de couplage 40. L'accord du circuit coaxial est variable grâce aux pistons d'accord 4.
En vue d'adapter les rapports de phase et de grandeur, existant aux extrémités de conducteur reliées aux électrodes du tube, des potentiels alternatifs à haute fréquence à la caractéristique dynamique du tube, il est prévu un blindage-écran 5 entourant coaxialement le circuit oscillant, ce blindage-écran est complété par le piston d'accord 6, représentant un pont conducteur capacitif entre le conducteur extérieur 3 et le blindage 5, de manière à former un autre circuit oscillant dont l'accord, réalisé comme ci-dessus, est choisi de manière à réaliser pour le tube des conditions de travail donnant lieu à une puissance oscillante optimum.
suivant l'invention, les pistons d'accord 4 et 6 sont couplés l'un à l'autre desmodromiquement, de telle manière que lorsqu'ils sont actionnés par l'intermédiaire des organes de réglage 7 et 8, par le dispositif de manoeuvre 9, leur position est modifiée de sorte que pour la fréquence de résonance, ajustée à ce moment, du cira cuit oscillant coaxial 2, 3, le réglage optimum du piston d'accord 6, en même temps que l'adaptation optimum du circuit de blindage, se trouve garantis.
Comme le déplacement des pistons d'accord mentionnés exige une certaine puissance de travail, qui n'est compatible en soi qu'avec un démultiplicateur, un petit condensateur 10 est disposé entre l'anode et le châssis-écran ; grâce à lui, il est possible d'obtenir un réglage précis de l'accord. La manoeuvre du petit condensateur 10 est réalisée par l'intermédiaire de l'organe de réglage 11 pouvant être manoeuvré au moyen du bouton tournant 12.
Le condensateur, avec un mode de fonctionnement analogue, pourrait en soi également être disposé par exemple entre la grille de commande et le châssis-écran, Les variations de fréquence, provoquées au moyen du condensateur 10, ont une valeur tellement faible que le réglage du piston d'accord 6, donc l'adaptation du circuit oscillant à la caractéristique dynamique du tube n'a pas besoin d'être modifiée d'une manière correspondante. comme il est représenté, le blindage-écran constitue un prolongement du châssis-écran entourant tout le générateur, de manière
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à le rendre étanche à la haute fréquence.
Il est fait abstraction d'un étalonnage de l'organe d'accord du générateur et pour déterminer d'une manière précise la fréquence des oscillations à ondes ultra-courtes produites, l'ondemètre 16 est directement raccordé au générateur et disposé avec lui sur un châssis d'appareil commun dont la paroi-écran est désignée par G.
Par l'intermédiaire de la ligne 13, une partie de l'énergie oscillante produite est introduite par couplage dans le circuit en pot 16 de l'ondemètre. Le conducteur 14 est utilisé comme boucle de couplage; en série avec lui est placée la résistance 15 dont la grandeur correspond à l'impédance du circuit coaxial 2, 3. Ce genre de couplage garantit un couplage de l'ondemètre pratiquement indépendant de la fréquence. D'une manière connue en soi, le circuit en pot de l'ondemètre est constitué par un système coaxial 17, 19 fermé des deux côtés, dont le conducteur intérieur 17 présente une interruption 18 se terminant dans des électrodes qui, de leur côté, sont disposées mobliement l'une par rapport à l'autre, de manière à ce que la grandeur de la capacité existant entre elles soit variable.
Le décalage réciproque est réalisé par l'intermédiaire' de l'organe de réglage 43 actionné par le dispositif de manoeuvre 44. L'excitation de résonance du circuit de l'ondemètre est fixée en recherchant le potentiel haute fréquence maximum, c'est dans ce dernier but qu'est prévue la boucle de découplage 20 se terminant directement à l'anode de la diode 21. celle-ci dépasse avec sa tête d'anode à travers l'ouverture 22 à l'intérieur du circuit en pot 16 et sert au redressement du potentiel haute fréquence. La cathode de la diode est reliée par l'inter-- mediaire de la ligne 23 à l'ampèremètre 24, dont l'autre borne se trouve au potentiel de la terre. La déviation maximum de cet instrument caractérise l'excitation de résonance du circuit de l'ondemètre.
Afin de ne pas nuire au manque d'amortissement de ce circuit, la boucle de couplage, tout comme celle de découplage, sont exécutées de manière à ce que dans les deux cas, il n'existe qu'un très faible degré de couplage.
Par l'intermédiaire de la ligne 25 et du dispositif de raccordement à fiche 26 du câble coaxial blindé 27 et du dispositif à fiche 28 de celui-ci, la puissance du générateur est transmise au circuit
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de sortie représentant une unité fermée, blindée en soi, constitué par un dispositif de mesure pour la puissance de sortie aussi bien que par un régulateur d'amplitude pour la tension de mesure.
La résistance 30 représente la résistance terminale indépendante de la fréquence, correspondant au point de vue grandeur à l'impédance du circuit d'oscillation 2, 3 du générateur. La diode 31 sert au redressement de la tension aux bornes de la résistance précitée.
Le courant redressé obtenu est mesuré au moyen de l'instrument 32.
Ce dernier est placé entre la cathode et la terre. Il est prévu en série, dans le conducteur conduisant la tension haute fréquence, un condensateur 33 dont la grandeur peut être réduite jusqu'à des valeurs excessivement faibles, de sorte qu'il se produit avec le condensateur 37 disposé entre les deux conducteurs une division de la tension ; de ce fait, il ne peut y avoir à la borne de sortie 39 qu'une tension de mesure de très faible grandeur. Afin que la résistance de la source de cette tension de mesure corresponde de manie à l'impédance - le plus souvent standardisée - de l'installation, la résistance série 38 d'une valeur mentionnée est encore prévue. Le condensateur 33 est réglable par l'intermédiaire de l'organe de réglage 34 dont le mécanisme de manoeuvre est désigné par 35.
Le bouton de manoeuvre de ce dernier est designé par 36. Le dispositif de manoeuvre 35 est monté selon le principe d'une vis micrométrique, Il agit de telle manière sur les deux morceaux extrêmes du conducteur à l'endroit du condensateur 33 que ceux-ci sont plus ou moins éloignés l'un de l'autre. Le dispositif de réglage 35 est pourvu d'un cadran dont les données représentent la valeur de sortie de la tension de mesure en dépendance de la tension non partagée du générateur mesurée au moyen de l'instrument 32.
Les condensateurs d'arrêt de l'installation prévus pour le couplage respectivement pour la dérivation des courants haute fréquence sont désignés par 40, la résistance de fuite de grille dans l'étage du générateur par 41. 42 indique les bobines prévues pour le blocage d'un courant haute fréquence.
Le dispositif de manoeuvre 9 pour l'accord du générateur et le dispositif de manoeuvre 44 pour le réglage du circuit de l'ondemètre sont accouplés àesmodromiquament l'un à l'autre par le dispositif 45,
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dont le bouton de manoeuvre est désigné par 46. Grâce à cette ins- tallation, il se produit un minimum de dépense de manoeuvre lors- que le générateur doit être réglé sur une autre fréquence. Pour ce- la, il n'eat nécessaire que de tourner le bouton 46, grâce à quoi le réglage du circuit d'oscillation du générateur et de l'ondemètre varie synchroniquement.
Le bouton 46 est tourné jusqu'à ce qu'appa- raisse au dispositif de manoeuvre 44 l'indication de repère appro- priée ; ensuite, le bouton démultiplicateur 12 est modifié de façon à ce qu'il se produise à l'instrument 24 une déviation maximum. La longueur d'onde des oscillations produites correspond alors exacte- ment à celle de l'accord étalonné de l'ondemètre. s'il s'agit de dé- terminer la longueur d'onde réglée du générateur, il est nécessaire d'actionner le bouton de manoeuvre 47, notamment le démultiplicateur pour l'ondemètre, jusqu'à ce que la déviation maximum se montre à nouveau sur l'instrument 24.
La tension positive de service d'anode est indiquée par (+A), les deux bornes de la tension de chauffage par (H). Le pôle négatif de la source de tension d'anode est relié à la terre.