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1.8':011(1, DESCRIPTIF à l'appui d'une demande de É 11 > li y, T L ' 1 àI V / 1" T I J " Système d'accord à inductance "
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la Société dite: Tj;-1 i\ÍANTL1 Lfl.1'}J éui>llJài,1 \Ji A.L11"J.d-,i., 126 est Jackson Boulevard, EIC.A0ù, Illinois, 1Jtats-LJnis ci' A1L1ér Ü.i1.J.a.
Faisant l'objet d'une première demande de brevet déposée aux
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L'TA!S-'Ul4IS D'Ah;::JUU1: le 14 août 1944 (1. 549.444), au nom de Monsieur Frederick N. JACOB, dont la susdite Société est l'ayantdroit.
La présente invention est relative à un système d'accord à inductance dans lequel la fréquence d'un circuit accordé est modifiée par une inductance comportant un noyau magnétique mobile.
Jusqu'ici, on avait l'habitude d'utiliser une capa- cité réglable en vue de régler un circuit résonnant, accordé en ce qui concerne la perméabilité, pour lui donner la fréquence initiale désirée. Ces capacités réglables augmentent le coût de l'installation et introduisent des erreurs dans l'accord qui peut varier avec l'humidité, la température et les vibrations, Par exemple, une capacité en mica comprimé se comporte de façon
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douteuse dans des conditions de forte humidité, de vibrations ou de changement de température, tandis que la stabilité d'une capacité à air variable est sujette à des modifications avec l'humidité et les vibrations.
L'un des buts de la présente invention est de réaliser un système accordant la perméabilité, dans lequel toute la capacité requise dans un circuit accordé peut être placée dans une capacité fixe du type qui n'est pas sensible aux effets des vibrations et
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de 1'.huridité et, en outre, a une caractéristique déterminée lors de changements de température. Ces capacités peuvent être du type à céramique ou être une construction en mica moulé.
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La présente invention a encore pour but du réaliser une
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nouvelle inductance u'ac:cora au mo.; cu de laquelle un circuit peut être accorde sur la m6me Lj81rlUle de fréquences pour la. :ne:.le 81nplituci.e de deplac6I,wnt du noyau, mais avec différentes valeurs de capacité branchées dans le circuit.
Elle a encore pour but (le réaliser un système d'accord à inductance dans lequel des déplacements égaux du noyau d'accord,
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dans les différentes parties d'une ,;&,11.11e d'accord donnée, üUr'x118r1t le même rapport de changement de fréquence.
L'invention se propose encore de réaliser une nouvelle inductance d'accord au moyen de laquelle deux circuits d'accord ou davantage, comportant des valeurs de capacité différences,
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peuvent être accordes sur 1; même r.).l1nú16 de fréquence par le déplacement sir1Ultaré des noyaux de ces éléments d'accord aans la ;.1.¯le ;a,lJÍ!() de déplacement.
Lorsqu'une valeur fixe de capacité doit être utilisée dans Ull circuit accordé sans que rien soit prévu pour le rwdlade de cet élément, il faut prévoir un dispositif de ret.J....;e dans l'inductance d'accord pour etaolir initialement la fréquence de résonance désirée du circuit. Ce dispositif de rélae doit pouvoir s'adapter à l'utilisation dans la fabrication de grandes
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quantités d'appareils à radio-fréquence comportant de ces céments de circuit.
On se propose, selon l'invention, d'appliquer le mouvement relatif du noyau et de la bobine, non seulement pour
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accorder le circuit résonnant dans une 8.;lJ!le importante de t'raquences, wais etlcore pour établir la conformibu de cette ::.;a::lli16 avec une bande de fréquences déterminée..
De façon à obtenir le résultat désire, l'inductance d'accord doit être établie de façon telle que le circuit dans lequel elle est utilisée puisse être accorde sur une gamme de fréquences
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donnée pour le wrme déplacement du noyau, uais avec des valeurs différentes de capacités montées dans le circuit. Ceci signifie que le noyau doit être capable de produire le même changement
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de fréquence dans le circuit pour un ciouvement donné alors même que le noyau peut partir de positions initiales différentes pour des valeurs différentes de la capacité incluse uans le circuit.
On a découvert, selon l'invention, que l'on peut obtenir le résultat désirési l'inductance d'accord est établie de façon que, dans la gamme d'accord désirée, des mouvements égaux du
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noyau produisent des ctiane.aents égaux dans la valeur logarithmique de la fréquence du circuit. En d'autres termes, l'inductance d'accord doit être établie de façon à faire varier l'inductance
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dans le circuit d'une mauièrG telle qu'il y ait une relation rectilinéaire entre le déplacement du noyau à partir d'une posi-
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tion donnée et la valeur logarithmique de la fréquence de résonance du circuit, qui en résulte, sur une gamme dépassant la gamme d'accords désirée.
Autrement dit, des mouvements égaux du noyau doivent produire le même pourcentagede changement de fréquence dans toute la gamme d'accord désirée.
Les changements désirés dans la valeur de l'inductance peuvent être obtenus à l'aide d'un certain nombre d'arrangements différents. En premier lieu, l'inductance d'accord peut être pourvue d'un noyau de densité uniforme et de diamètre constant dans toute sa longueur et le pas d'enroulement de la bobine peut varier le long de celle-ci de façon à obtenir la variation désirée dans l'inductance. Dans une seconde disposition, le diamètre de la bobine est modifié le long de celle-ci, tout. en maintenant constant l'espacement aes spires, le noyau étant de densité uniforme et de diamètre constant sur toute sa longueur.
Dans une troisième disposition, le diamètre de la bobine et l'espacement des spires sont constants, mais le diamètre au noyau varie suivant la longueur de celui-ci, de façon à, produire la variation d'inductance désirée. Dans une quatrième disposition, la bobine a un diamètre constant et les spires sont uniformément espacées sur toute la longueur, le noyau étant ae diamètre uniforme mais de densité variable sur sa longueur. Il est évident que d'autres dispositions sont possibles, comportant des combinaisons différentes de diamètres de bobine et de noyau variables, d'espa- cement variable des spires et de densité variable du noyau.
On a représenté différentes formes de réalisation de l'invention sur les dessins annexés dans lesquels :
La Fig. 1 est une vue schématique de la combinaison bobine... noyau préférée de l'inductance d'accord.
La Fig. 2 représente une'série de courbes montrant la carac- téristique d'accord de la disposition de la Fig. 1 pour différentes valeurs de capacité.
La Fig. 3 représente une série de courbes montrant la carac- téristique d'accord pour une inductance d'accord de fréquence rectilinéaire, par comparaison avec la disposition de la Fig. 1.
La Fig. 4 est un schéma représentant un second type d'in ductance d'accord dans laquelle le diamètre des spires de la bobine varie le long de celle-ci.
La Fig. 5 représente une série de courbes montrant la caractéristique d'accord de la Fig. 4.
La Fig. 6 est un schéma représentant un troisième type d'inductance d'accord dans lequel le diamètre du noyau magnétique varie le long de celui-ci.
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La Fig. 7 représente une serie de courbes montrant la carac teristique d'accord de la 3 ioe. 6.
La, }1'ig. 8 est un schéma représentant, un quatrième type d' in due tanue dans lequel la densité du noyau magnétique varie le long
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de celui-ci.
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L..i }.'i2.. 9 rcpnéscrlte une série de courbes montrant la carac- téristiquc d'accord de l'inductance de la Fig. 8.
La Fie;' 10 est une vue en élévation par l'arrière d'un système d'accord servant a Modifier simultanément deux inductances.
La Fig. 11 représente, vu par l'avant, le systole de la Fig. 10.
La Fig. 1: est une vue de côte de la Fig. lu, et La 1<' it;' 13 est une vue en plan de la FiL,. 10.
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La caractéristique d'accord désirée pour un circuit résonnant comportant 1'inductance d'accord est représentée par la courbe 1 de
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la l1'i..2, où le mouvement du noyau est indiqué sur une ecnelle
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linéaire en mesurant à partir d'une position initiale pour laquelle
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le circuit est accordé à deux mégacycles. A mesure que le noyau
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pénètre dans la bobine, la fréquence de résonance du circuit accorde
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aiminu6 et les fréquences de résonance pour différentes positions du noyau sont portées sur une échelle logarithmique. Comme on le
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voit, la courbe 1 Est essentiellement une ligne droite entre les
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fréquences limites de 1,9 a 1 mégacycle. L'inductance représentëb par la courbe 1 convient pour effectuer l'ac00ru. sur une bande allant de 1,2 à 1,8 mégacycles.
On a représente suvjnti'iUe;,le!1t sur la ]1'iis. 1 une inductance donnant une caractéristique analogue à la courbe 1 de la Fi. d.
La bobine cylindrique 5 a un diamètre intérieur rte 1.3 iun et un diamètre extérieur ae 1,2 lJJfJl. Le bobinage 6 comporte ,5 spires de fil emaillé ne 50 bobiné dans l'espace compris entre 5 mm et o iàoi. Comme on le voit sur le aessin, la bobine est divisée en 6 sections de longueurs différentes et dans chaque section, les
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spires sont espacées de façon différente ou le pas du bobinage
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varie.
Jn commençant par la section 1 voisine de l' extréi;;ite de la bobine côté noyau, le tableau ci-dessous donue la pas du bobinage,
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le nombre de spires dans chaque section et la longueur de chaque section :
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Section Spires par Cd upires :Go;ucur 7 , Û '-,4 à,1>1=à 3 5,6 .r ,7 -d:.d5 4,8 =G,4 d,75 4 . 6,2 5,7 9,2 5 9 3,55 3.725 6 14 .8 4: 5,125 22,35 32,7875
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Le noyau 7 de la Fig. 1 est un noyau creux comprimé fait de
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matière ferro-magnétique A1addin KO 521 et ayant un disMsèbre inté- rieur de 5 film, un diamètre extérieur de 12,5 mm et une longueur de 37 mm.
La courbe 1 de la Fig. représente la caractéristique d'accord de l'inductance de la Fig. 1 pour une capacité reliée
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à la bobine ayant une valeur de 1930 Jl Pv fd. Les courbas 2, 3 et 4 représentent la caractéristique d'aucord de la Fig. 1 lorsque
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la capacité a des valeurs plus faibles de 1830, 1?6G et IG3 micro- microfarads, respectivement. Il est bien entendu que l'on pourrait utiliser aussi bien des valeurs un peu plus grandes.
S'il faut une capacité C pour donner la caractéristique telle que représentée par la courbe 1 de la Fig. 2 pour une ranime d'accord allant de 1,2 à 1,8 Mc, on peut obtenir essentiellement la même
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courbe sur la même gamoe de fréquences en utilisant une capacité aussi petite que :
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C - ( ) <') . Grain T,2 ou en utilisant une capacite aussi grande que : @
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Cx= (w) 2 C Afin d'utiliser des capacités de valeurs diiieruiitex, il suffit de déplacer la position initiale du noyau par rapport à la
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bobine et toutes les autres fréquences se produiront à la rûêl1l6 position du déplacement du noyau par rapport au point de départ, pourvu que la valeur de la capacité d'accord tombe entre les valeurs
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limites indiquées ci-dessus.
D'après la 3 it. 2, on voit qu'en utilisant des capacités de valeurs différentes, l'effet obtenu est le déplacement horizontal de la courbe. Les quatre courbes sont sensiblement parallèles les unes aux autres et le même déplacement net du noyau, à partir ae la position initiale, vers une limite de la bande d'accord, donne le même changement de fréquences dans
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chaque cas. On peut également noter que la feûilïe, de courbes représentée par la Fig. donne le mfu1e rapport de changement de fréquence pour un déplacement donné du noyau, pour toutes les courbes ou pour une partie d'une courbe quelconque se trouvant dans la graine d'accord utile..
Dans la Fig. 2, la partie de la courbe 1 comprise entre
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les limites de fréquence de 1,9 à 1 ûc peut être considérée co-u.,16, étant une ligne droite. Cette relation peut être exprimtJ6 par l'équation suivante :
Log f = K (P - Po) + Log fc (1)
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dans laquelle f est la fréquence accordée.
P est la position correspondante du noyau sur l'échelle de
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déplaceuent.
K est 1'inclinaison de la courbe et est une constante. f) est la limite supérieure de la fréquence pour la relation
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re.ctilinéaire; dans ce cas 1,9 c.
Po est la position correspondante du noyau pour la fréquence fo.
L'équation (1) peut s'écrire :
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1 = lOb!:. + fo Si l'on considère qu'une portion de la courue, limitée par
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des fréquences limites fl et fa' par exemple 1,8 Lie et 1 ,: 1.tc, les équations pour les limites de cette ;auJ!1i.8 peuvent s'écrire : P = ô log :11' + Po (3) ô P.;, = log ..,.-f2 + 1 (4) " o qui montrant que, pour une fréquence ±, il :/ a une position cor±08- pondante 1-'1 du noyau et, pour une fréquence f.i, une position corres- pondante 12' en ir.isa,iit l'accord à partir d'une fréquence fi pour iiier à une fréquence f 2' le deJln. c,.ient du noyau est la u.ifféroncu cntr3 les positions Pi et P, c'est-à-dire :
Pl - 1-'" = ., (106 f 1 -- 1oC; 1'.) (5) Si l'on ac.let lie nouvelles Gostaut(js onis le circuit en ce cas une valeur différente de la capacitanco du circuit), il reste; à déterminer le déplacenetit du noyau nécessaire pour accorder encore de la fréquence fi à la fréquence 1,: . Etant donne que
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dans 1?,Lju.elle L est la valeur 0-Le, l' inductance donnée par la position F du noyau et
C est la capacitance du circuit, la relation entre la position du noyau et l'inductance du circuit peut être
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Ainsi, pour toute position P1, il y a une inductance correspon- dante L1 et pour toute position P2, il y a une inductance que l'on peut appeler L2.
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Mais, si l'on suppose une valeur un peu différente de la capacitance, C', au lieu de C, dont la valeur tombe entre les limites établies ci-dessus, et si l'on considère l'équation (6), et si l'on met la valeur C' à la place de C, il faut alors, pour accorder à la même fréquence f, une nouvelle valeur d'inductance pour satisfaire l'équation (6) et elle peut s'exprimer comme étant
L' = O/C, L (10) C'est-à-dire que pour toute fréquence considérée, si la capacitance du circuit devient C', le noyau doit être amené à une nouvelle posi- tion qui donne une valeur de l'inductance qui a été modifiée par le facteur C .
C' On peut écrire :
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mais L'1 = 'Ci 0 L1 (13)
L'2= C/C, L2 (14) ou en simplifiant :
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le déplacement net du noyau est la différence entre les nouvelles positions du noyau, ou
P'1 - P'2 = Il 1 - P2 (17)
L'équation (17) indique que, dans les conditions precedemment fixées, on peut toujours couvrir une gamme de fréquences donnée en
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utilisant des capacités d'accord différentes pour des déplacements éaux du noyau.
De même, étant donné que f n'a pas nécessairement besoin d'être la fréquenced'extrémité de la bande mais peut être une fréquence quelconque de celle-ci, le déplacement du noyau neces- saire pour effectuer l'accord à partir de la fréquence d'extrémité f1 à cette autre fréquence f2, tombant n'importe où dans la bande, sera toujours le même et il en résultera une forme de courbe iden- tique à celle obtenue en utilisant lejeu primitif de constantes du circuit mais déplacée Horizontalement a partir de la courbe primitive.
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in transformant un peu plus l'uation (5),
on a '1 T f l-l f'oÚ = lop (10) rour n'importe quelle autre paire de fréquences f3 et fi satzsfai- sant à la relation f3/f = f1
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(19) I, i ' !lob le déplacement correspondant du noyau sera toujours 6al à ii - 1)2.
En d'autres termes, dans cesystème, pour une bande de fréquences quelconque ayant un rapport donne de recouvrement ùe fréquence, il faut un déplacement identique au no@au.
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, î,y va maintenant montrer la distinction entre le Sj sterne selon l'intention et un système de fréquences rectiligne. La courbe 3a de la Fig. 3 montre la caractéristique ci'accord obtenue avec un noyau et une bobine analogue à ceux considères ci-dessus, mais établis de façon à offrir une relation essentiellement linéaire entre le depla- cernent du noyau et la fréquence du circuit oscillant dont la combi- raison forme une partie. Un remarquera que l'echelle utilisee pour la fréquence ainsi que pour le déplacement est linéaire, En ce qui
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concerne le tracé de la courbe lui-r..10me, c'est sensiblement une ligne droite entre les fréquences limites de 1,9 A'Ic à 1,05 ;,10.
Si, par exemple, il a été décidé que la partie de la courbe à utiliser doit être une ligne droite entre les fréquences limites de 1,8 à 1,2 Ec, la capacitance d'accord C utilisée pour obtenir la courbe .:Sa de la fige 3 peut être augmentée jusqu'à une limite de
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C (1U)q 2 g max \1/ ou peut être diminuée jusqu'à une valeur limite ae Cmin j ,p, 2 C CLÜn ({;55)2 Pour une valeur quelconque de C tombant entre ces limites,
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cette combinaison de noyau et de bobine, lorsqu'elle est utilisée dans le même système d'oscillateur, donne une relation linéaire entrela fréquence et le déplacement du noyau, pour une bande de fréquence de 1,8 à 1,2 Mc.
Les quatre courbes représentées sur la Fig. 3 correspondent à quatre valeurs de C, se trouvant toutes à l'intérieur de la gamme indiquée ci-dessus. Bien que ce soient toutes des lignessensiblement droites, elles ont des inclinaisons différentes. Ceci revient à dire que la gamme de fréquence couverte par un déplacement donné du noyau varie suivant la capacitance utili- sée dans le circuit.
Etant donné que les caractéristiques de noyau et de bobine, utilisées pour obtenir les relations représentées sur la Fig. 2, peuvent être sensiblement différentes de celles utilisées pour obtenir les courbes de la Fig. 3, il doit être bien entendu que là où les symboles C, L, f, etc.., apparaissent dans l'analyse mathéma- tique de la Fig. 3, on ne doit pas les confondre avec les symboles analogues utilisés dans la discussion précédente des courbes de la Fig. 2.
Pour indiquer la relation mathématique des courbes de la Fig. 3, la portion de la courbe 3a allant de 1,9 Mc à 1,05 Mc peut être con- sidérée come étant une ligne droite et peut être exprimée par l'équation suivante : f = K ( P - Po ) + fo (20) dans laquelle f est la fréquence sur laquelle on accorde,
P est la position correspondante au noyau sur l'échelle du déplacement du noyau,
K est la pente de la courbe et est une constante, fo est la limite supérieure de la fréquence pour la relation rectilinéaire c'est-à-dire 1,9 Mc,
Po est la position du noyau correspondant à fo.
Cette équation (20) peut s'écrire :
P = 1/K (f - fo) + Po (21)
Si maintenant, on ne considère qu'une partie de cette courbe limitée par les fréquences extrêmes f1 et f2, par exemple 1,8 Mc et 1,2 Mc, l'équation pour ces fréquences limites peut s'écrire
P1 =1/K (f1- fo)+ Po
P2 =1/K z1 (f2 - fo) + Po (23) En accordant de la fréquence f1 à la fréquence f2, le déplacement du noyau sera la différence entre les positions P1 et P2 c'cat-à- dire :
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i. - F-w = (i'1 - f) (à4) Si l'on Preriu mainteciai'it une Ao uv e 1 1 e valeur u.e la c a pal 1 ianc du circuit, il restu à dotermitisr le ûelacc.mnt du rio,au .iteGssaire pour accoraer de nouveau de la fréquence fi à la fréquence f,6 dn reprcnaut 1'uquation (6), on peut établir la relation entre la posi- tion du noyau et l'inductance, ctu circuit, soit :
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pour une position quelconque 1-'-. , il a une inductance 11 correspondante et pour une autre position 1-'2' une iiiùuctaiicr L-
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En prenant une nouvelle valeur c' de la capacitance, a la place de C, et dont la valeur tombe entre les limites établies ci-dessus,
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pour acuorder aux inêfles fréciuences flet fZ, il faut mOQif Ür la valeur de l'inductance par le fauteur
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L' ¯ L ( 10 )
Les positions du noyau correspondant à ces nouvelles inductan- ces sont
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filais " j> fi-lais Li c 1- l'1 et L2'=C/C L2
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Nn siaplifiant les équations <:?,3) et (29), on a
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le déplacement net est la diflérence entre les positions Pi et 1':
2, c'est-à-dire
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L'équation (32) indique qu'en utilisant une nouvelle valeur
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de la capacitance du circuit C' , à la place ùe la úé11)acitti primi- tive C, il faut modifier le déplacement du noyau en multipliant par un facteur 1/C'. Dans ces conditions, il serait impossible de
C
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Maintenir le même calibrage de la fréquence pour diÙérentes valeurs de capacité en utilisant un ajustement du déplacement, c' es t-à-dire en opérant sur une partie différente de la courbe inductance -depla- cement.
Les courbes 3e et 3f de la Fig. 3 représentent le changement dans la pente de la caractéristique fréquence - déplacement, avec
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différentes valeurs de la capacitanoe, données par les deux systèmes, lorsque l'on utilise des bobines ayant approximativement la même configuration. A l'exception de l'erreur introduite par la non conformité des bobines avec la forme idéale ou parfaite, la dispo- sition logarithmique donne lieu à une pente sensiblement constante comme cela est représenté par la courbe 3e tandis que la disposition à fréquence rectilinéaire a une pente variant de façon très -définie comme cela est représenté par la courbe 3f.
Ces deux courbes sont
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tracées en portant en abscisses des unités de capacité en micromioro- farads et en ordonnées des unités de megacycles par unité de déplace- ment du noyau.
Les dimensions matérielles de la combinaison de la bobine et du noyau pour la courbe 3e ont déjà été indiquées ci-dessus. Pour la courbe 3f, on à utilisé le même noyau, mais la bobine a un spiralage différent de façon à obtenir la caractéristique rectiligne de fré- quence. La forme de bobine avait un diamètre intérieur de 13 mm et
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un diamètre extérieur de 14,25 lilli1.
Le spiralage avait 33 mm de long et consistait en ,,3 spires'de fil ? 30 .N.l;. bobine en six sections de la façon suivante :
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<tb> Section <SEP> Spires <SEP> par <SEP> cm <SEP> Spires <SEP> Longueur
<tb>
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1 7,6 3 ,4 3,15 [Jill
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<tb> 2 <SEP> 5 <SEP> 2,4 <SEP> 4,8 <SEP> "
<tb>
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3 4 1,7 111 25 Il
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<tb> 4 <SEP> 4,4 <SEP> 2,0 <SEP> 4,55" <SEP> "
<tb>
<tb> 5 <SEP> 6,4 <SEP> 5,9 <SEP> 9,22 <SEP> Il
<tb>
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6 11.6 7,9 Ô.8 Il
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<tb> 22,5 <SEP> 32,77 <SEP> "
<tb>
Au lieu de faire varier le pas des spires le long du bobinage, on peut obtenir la variation désirée dans l'inductance en modifiant le diamètre des spires dans différentes sections du bobinage.
On a représenté une disposition de ce genre sur la Fig. 4 dans laquelle le pas du bobinage est constant sur toute la longueur mais le diamètre des spires varie dans différentes sections linéaires. Les courbes représentées sur la Fig. 5 montrent la caractéristique d'accord d'une inductance faite avec un diamètre de spires variable et représentée
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sur la 1"içj. fi. Il est évident que l'e1.úHllÙe suivant M'est donne qu'à, titre de renseignement et n'est en aucurie façon limitatif.
Le nOjau 7 de la 1 '*i,, :D . 4 est le iiiiiE3 que le noyau uu la r'i,. 1. l,'). bobine 5a a un alésage intérieur cylindrique ae 1;a ,6 (mn de diamè- tre sur toute la longueur mais 1. diatjotre extérieur des différentes sections linéaires de la bobine varient conforuieniMnt au tableau ci- dessous :
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<tb> Section <SEP> Longueur <SEP> Diamètre <SEP> exterieur
<tb>
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u,5 ;:i 17 , 5 uLi 2 4 J,i Il 15
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<tb> 3 <SEP> il,,'-15 <SEP> Il <SEP> 18,75 <SEP> "
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 4 <SEP> 6,25 <SEP> " <SEP> 13,75 <SEP> "
<tb>
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5 8,6 il 16 , 63 "
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Leu bobinage etc la }'iL. 4. est en iil >1 3J 1>.1. et consiste en spires bobinées à raison de 6,4 tours par cm, la longueur totale
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du bobinage étant de 3.1,,1 mm.
Avec le noyau place de façon que son extréitiibu soit retiree de C,u m[11 de la section 1 du bobinage, la fréquence de résonance du circuit était de deux t:6b[1cycles avec une capacité C de 1910 À $g fd. conune on le voit par la courbe 3 de la 1"ijj. 5, la caractéristique d'accord de l'inductance est une ligne droite de 1,': ilc à 1,1 Je. l'our une gaiiNe d'accord effective ayant des limites supérieure et inférieure de 1,8 et 1, lie, les courbes 5@ et 5@ représentent les caractéristiques d'accord pour les conditions limites lorsque los capacités d'accord sont de 1720
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et w030(..fd. éoitine on le voit sur la 8'ioe. 5, les trois courbes sont des lignes droites entre les limites de 1,2 à 1,d l1J.0i:;;acycle et sont parallèles les unes aux autres.
Dans une troisième variante, la variation désirée de l'induc- tance est obtenue par une construction spéciale du noyau dans la- quelle le diamètre du noyau varie dans differentes sections linéai- res de celui-ci. On va donner un exemple spécifique de la forme du noyau. Cette disposition est représentée sur la Fig. 6 et les caractéristiques d'accord sont représentées sur la Fig. 7.
La bobine pour l'inductance de la 3'ig. 6 est faite de fil R 30
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1:- .}J;. avec un pas de 7,e spires par Cill et comporte un total de 5 spires. Il bobine a un diamètre exterieur ase 13,:J Loi et un diamètre intérieur de 12,6 ioeâ. La capacité C pour la courbe 7A a une valeur de 19,-10 P,)L fd.
Le noyau 7a de la Fig. 6 est fait de six sections 1 à 6, ayant chacune 6,35 mm de long mais de diamètre extérieur variable.
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11éS sections du noyau sont montées sur une tige isolante 7b de 4,7 tam passant dans un trou central COL1u..un à toutes les sections. zon commençant par la section voisine de la bobine d'accord comme le
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:To 1, les diamètres extérieurs des sections du noyau sont de lj,5 r, llirun, 11,75 mra, 12,5 cm, 12,5 mm et 12,25 li1n. Toutes les sections
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du noyau sont faites d'une matière ferro-magnétique comprimée (Aladdin ? 521) ayant une densité d'environ 5 gr/cc. Il est bien entendu que lê noyau peut être fait d'une seule masse unique com- primée au lieu d'être constitué de sections assemblées.
La courbe 7A de la Fig. 7 représente la caractéristique d'accord de l'inductance de la Fig. 6, la capacité C ayant une
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valeur de 1940,90,fd. Cette courbe est sensiblement rectiligne de 1,85 à 1,15 Me. Si la garnie d'accord effective va ds l,u Me à 1,2 Me, les valeurs de la capacité C seront de 1785,. l'ci. pour la courbe 7B et 1990,(r fd pour la courbe 7C. Les trois courbes sont sensiblement parallèles et rectilignes de 1,8 me à le 1.àc.
Les différentes sections du noyau de la Fig. 6 peuvent toutes avoir le même diamètre extérieur mais des dimensions aifferentes de l'ouverture centrale, de façon à obtenir la variation nécessaire, de la surface du noyau en section transversale, sur la longueur de celui-ci.
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La Fig. 8 représente une autre disposition p6rai6ttaiit d'obtenir la variation désirée de l'inductance. Da,ns celle-ci, le pas du bobinage et le diamètre des spires de la bobine sont constants sur toute sa longueur et les diamètres intérieur et extérieur du noyau sont constants mais la densité des différentes sections linéaires du noyau varie. On va donner à titre d'exemple un mode de cons- truction spécifique servant à obtenir une caractéristique d'accord
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suivant la Fig. 9. Dans la construction représentée scnehJati4.ue-- ment sur la Fig. 8, la bobine consiste en 22,5 spires de fil ? 30 P.E. bobiné uniformément sur une longueur de 33 mm sur une bobine cylindrique ayant un diamètre intérieur de 12,6 mm et un diamètre extérieur de 15,2 mm.
Le noyau 7a est fait de quatre sections montées sur une tige isolante 7b qui passe dans un trou central commun à toutes les sections. Les différentes sections du noyau
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sont faites de matière ferro-magnétique comprimé (Aladdin ? 521) de longueurs et de densités variables conformément au tableau cidessous :
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<tb> Section <SEP> Longueur <SEP> Densité
<tb>
<tb> 1 <SEP> 9,5 <SEP> mm <SEP> 4,02
<tb>
<tb> 2 <SEP> 6,3 <SEP> " <SEP> 3,39
<tb>
<tb> 3 <SEP> 6,3 <SEP> " <SEP> 5,00
<tb>
<tb> 4 <SEP> 15,8 <SEP> " <SEP> 5,85
<tb>
il est entendu que le noyau peut être fait d'un seul corps complexe au lieu d'être fait de sections assemblées.
La courbe 9A de la Fig. 9 représente la caractéristique d'accord de l'inductance de la Fig. 8, où le circuit a une fréquence
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de 2 Mo lorsque l'extrérùité de la section 1 du noyau est placee à 0,8 mm de l'extrémité de la bobine 6 et avec une valeur du conden- sateur C de 1900 fd. Cette courbe est essentiellement rectili
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gne sur la partie allant de 1,9 à 1,2 Mc.
Pour une gamme d'accord variant de 1,8 à 1,2 Mc, une valeur limite du condensateur C sera de 2115 fd ce qui donne une caractéristique suivant la courbe 9C et l'autre valeur limite du condensateur C sera de 1900 fd ce qui donne une caractéristique d'accord suivant la courbe 91.
La courbe 9B est la caractéristique obtenue en utilisant une valeur intermédiaire de C = 2000 fd. Ici encore, les trois courbes sont sensiblement parallèles les unes aux autres.
Bien que les quatre exemples spécifiques donnes impliquent une combinaison de bobines et de noyaux utilisables sur la gamme ae 1,8 à 1,2 mégacycles, ce qui représente un rapport de fréquence de 1,5 à 1, il est évident que l'on peut appliquer les mêmes princi- pes pour couvrir une gamme d'accord ayant un rapport de fréquence allant jusqu'à 3 à 1.
Pour toutes les dispositions décrites ci-dessus, il est bien entendu que l'on peut utiliser, si on le désire, un bobinage à plus d'une couche. De même, la densité de spires désirée 'sur la longueur de la bobine peut Être obtenue en bobinant d'abord une couche de spires de pas constant, puis en bobinant des spires supplémentaires par dessus cette couche, reparties sur la longueur du bobinage, de façon à obtenir la répartition de spires désirée.
Il est évident que l'invention n'est pas limitée à l'utilisa- tion de noyaux fait de matière ferro-magnetique finement divisee et comprimée niais que l'on peut utiliser des noyaux au type la- mellaire.
Une combinaison d'accord à perméabilité, de bobine et de noyau mobile, peut être faite de façon à douner sensiblement le même coefficient de température pour une position quelconque du noyau par rapport à la @o@ine. iar coefficient de température, il faut entenure le taux suivant lequel l'inuuetance du système combine change par changement unitaire de temperature. @e même, cette combinaison peut êtretrai- tee de façon a la rendre relativement insensible à l'effet des degrés élevés.d'humidité auxquels elle peut être soumise.
Le façon inhérente, elle résiste aux vibrations, En utilisant uala capacité fixe. et en accordant ces propriétés (en ayant un coefficient de température ae compensation), on peut obtenir un circuit accorde excessivement stable et avec une construction bien étudiée, on peut faire un oscillateur à tube à vide comportant un circuit de ce geure, dit circuit tank, qui se rapproche de la stabilité des systèmes oscillateurs commandés par cristal.
Bien que l'on ait fait mention d'une bande ae fréquences rela- tivement limitée, c'est-à-dire de 1,8 à 1,2 Mc, il est bien entendu
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que l'on peut utiliser les mêmes principes dans un appareil de radio comportant plus d'un circuit oscillant, par exemple dans les étages de radio-fréquence d'un recepteur de radio-fréquence accordé ou d'un récepteur à superhétérodyne, opérant sur des gammes plus étendues. Dans le dernier cas, le circuit de l'oscillateur local suivra une relation rectiligne semi-logarithmique entre fréquence et mouvement, comme indiqué ci-dessus.
Les autres étages pré- sélecteurs auront également une caractéristique de ce genre, tuais étant donné qu'ils fonctionnent sur une bande de fréquences qui est en général plus basse que celle du spectre de fréquences de l'oscillateur local, d'une quantité égale à la fréquence intermé- diaire, il en résultera un certain degré de défaut d'alignement entre les circuits, quoique l'atténuation résultante ne soit pas considérable.
On peut également utiliser ces principes de façon avantageuse dans l'oscillateur principal et les étages d'amplification suivants de transmetteurs de radio-fréquence. En ce cas, on peut supprimer les capacités à diélectrique par air, encombrantes et coûteuses, en économisant ainsi de la place et en améliorant la sûreté de fonctionnement. Dans l'oscillateur principal, l'utilisation du système selon l'invention améliore la stabilité ae la fréquence.
Dans les différentes applications de l'invention, il est nécessaire de faire fonctionner deux inducteurs, ou plus, à partir d'un organe de commande commun et les moyens opératoires pour chaque inducteur doivent prévoir une modification du réglage initial du noyau par rapport à la bobine. On a représenté sur les Fig. 10 à 13 inclusivement, une disposition appropriée permettant d'action- ner simultanément les noyaux de deux inductances qui peuvent être incluses dans des circuits d'accord séparés, mais il est évident que d'autres arrangements sont possibles.
Sur la Fig. 10, deux systèmes à inductance sensiblement iden- tiques, comportant des bobines Aa et Ab et des noyaux mobiles Ba et Bb, sont montés dans des circuits accordables sépares comportant des condensateurs Ca et Cb qui peuvent avoir des valeurs différentes.
Les bobines des deux inductances sont portees par des consoles Da et Db lesquelles à leur tour sont montées sur un panneau de support E permettant un réglage vertical. Chacune de ces consoles comporte, sur un de ses bords, une crémaillère au moyen de laquelle la console peut être réglée dans le sens vertical à l'aide d'un pignon appro- prié, comme cela est décrit dans le brevet des Etats-Unis N 2.272.433. Les noyaux Ba et Bb sont portés par un bras transversal horizontal F à l'aide de deux tiges filetées Fa et Fb se vissant dans le bras transversal F lequel à son tour est monté sur le coulisseau vertical Fc.
On'peut utiliser n'importe quel dispositif
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approprié pour'manoeuvrer le coulisseau Fc et faire entrer et sortir des bobines les noyaux, par exemple un système à pignon et cremail- lère ou un système analogue à celui decrit dans le brevet des Etats- Unis ? 2.286.283. Cette disposition implique une tige d'accord G qui actionne une poulie H par l'intermédiaire d'un cordon K et la poulie H actionne un mécanisme approprié donnant au coulisseau Fc un déplacement linéaire. Un cadre ou panneau horizontal L est monté sur le panneau E ct porte une échelle de fréquence La.
Un. index de fréquence mobile Lb est porté par le bord supérieur du panneau L et est serré de façon réglable sur un cordon de manoeuvre Lc monté directement en arrière du panneau L et s'étendant parallè- lement au bord supérieur de ce panneau. Le cordon Le passe autour de poulies de guidage appropriées et est actionné par une poulie motrice Ld montée sur l'arbre d'un pignon l'd en prise avec la crémaillère du bord du coulisseau Fc. De cette façon, le déplace- ment vertical du coulisseau Fc est transforme en un déplacement horizontal de l'index Lb et il y a une relation linéaire fixe entre le déplacement de l' index et celui des noyaux des inductances.
Le dispositif d'accord que l'on vient de décrire permet trois réglages, @ savoir : (1) l'index Lb est réglable le long du cordon Lc et peut être scrré sur lui en n'importe quelle position voulue ; (2) chacun des noyaux peut être réglé par rapport à sa bobine ou par report aux autres noyaux l'aide de la tige filetée portant le noyau; et (3) chacune des bobines peut être réglée par rapport son no@au ou par rapport aux autres bo@ines grâce au réglage ver- tical de la console de support.
Lorsque les deux circuits comportant les capacités Ua et @b doivent être accordés sur la même gamme de fréquences et que les deux capacités ont la même valeur, les deux noyaux auront le marne réglage initial par rapport aux bobines associees. Un fait alors fonctionner le dispositifd'accord jusqu'à ce que les circuits soient accordés sur une fréquence connue dans la gamme désirée et l'index est alors règle de façon à indiquer la fréquence correcte.
Il est évident que chacune des combinaisons noyau-bobine peut être r@@lee à la même position relative en réglant, soit le noyau, soit la bobine.
Dans le cas où l'une des capacités a une valeur de capacité différente, les deux inductances nécessitent des réglages différents et l'on peut effectuer le réglage convenable de chaque inuuctance en réglant, soit le noyau, soit la bobine, Même si les deux induc- tances ont des réglages différents et si les deux capacités ont des valeurs différentes, l'accord des deux circuits se fera sur la même gamme pourvu que les deux capacités soient comprises entre les valeurs maximum et minimum, comme expliqué ci-dessus.
En consequen-
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ce, il est possible, grâce à l'invention, d'utiliser des capacités fixes dans des circuits accordés tous ensemble et les capacités peuvent avoir des valeurs de capacité différentes sans nécessiter d'éléments d'accord supplémentaires pour parfaire l'ajustement.