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" PERFECTIONNEMENTS AUX TUBES A MODULATION DE VITESSE."
La présente invention se rapporte à des perfectionnements aux appareils à décharge électronique à modulation de vitesse et elle constitue un perfectionnement de l'invention décrite dans notre brevet déposé.le 18 octobre 1946.
Dans ce brevet, il est décrit un récepteur d'onde électrc magnétique à très haute fréquence comprenant un tube électroni- que avec projecteur d'électrons, électrode collectrice et une grille située sur le trajet du faisceau ,des moyens étant prévus pour maintenir les électrodes à des potentiels tels que le fonc- @ tionnement du tube se produise sur une partie incurvée de la caractéristique tension-de grille-courant d'électrode collectrice d'autres moyens étant prévus pour moduler la vitesse des électrons qui s'approchent de la grille, conformément aux ondes à haute fréquence modulées d'arrivée.Selon une variante, la grill peutête
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reliée à l'électrode collectrice,
ou entièrement supprimée et les potentiels être choisis tels que le tube fonctionne sur une partie incurvée de sa caractéristique courant-tension d'électrode collec- trice. Il est également proposé à la dite demande de superposer à l'onde porteuse modulée arrivante une tension à fréquence porteuse additionnelle ou locale en phase avec elle, en disposant l'appareil de façon telle que le tube lui-même produise les oscillations qui sont ainsi nécessairement en synchronisme avec les ondes arrivantes
On a constaté que le tube peut être disposé de manière à produire les oscillations à une fréquence légèrement différente des ondes à haute fréquence appliquées, auquel cas, une composante à fréquence intermédiaire est présenté dans le courant de l'électrode collectrice.
La présente invention consiste donc en un appareil changeur de fréquence pour très haute fréquence, comportant application des principes de la modulation de vitesse des électrons et comprenant un tube dans lequel sont disposés un système d'électrodes destinées à produire un faisceau électronique et à le diriger dans des inter- valles d'un résonateur à haute fréquence, une grille et une élec- trode collectrice disposées sur le trajet du faisceau, des moyens étant prévus pour maintenir les électrodes à des potentiels tels que le fonctionnement du tube se produise sur une partie incurvée de la caractéristique tension-grille-courant d'électrode collectri- ce.
Par réglage de la vitesse du faisceau on fait produire à l'en- semble.des oscillations à une fréquence légèrement différente de celles de la source d'ondes appliquées, moyennant quoi l'électrode collectrice est parcourue par un courant présentant une composante à fréquence intermédiaire.
Sous un autre de ses aspects, l'invention envisage un appa- reil changeur de fréquence pour très haute fréquence, suivant les principes de la modulation de vitesse des électrons, comprenant un tube avec projecteur électronique pour la production d'un faisceau d'électrons et sa direction dans les intervalles d'un résonateur à haute fréquence, d'une électrode collectrice , des moyens de main-
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tenir les électrodes à des potentiels tels que le tube fonctionne sur une partie incurvée de sa caractéristique courant-tension d'élec trode collectrice. Dans le dit appareil, par réglage de la vitesse du faisceau, on obtient la production d'oscillations à une fréquence légèrement différente de celle des ondes appliquées, le courant par- courant l'électrode collectrice présentant une composante à fréquen- ce intermédiaire.
Pour la mise en oeuvre de l'invention, on peut employer des appareils analogues à ceux décrits à la demande de brevet citée.
Un projecteur d'électrons projette un faisceau d'électrons transver- salement à travers les ouvertures d'un résonateur en forme de ligne coaxiale, en un point de noeud de tension. Au delà du résonateur, et sur le trajet du faisceau, est disposé une grille en treillis métallique, maintenue à un potentiel relativement bas ( approxima- tivement au potentiel de la cathode ) et une électrode collectrice maintenue à un potentiel positif convenable par-rapport à la cathode Le résonateur est établi de telle sorte que les intervalles entre ces conducteurs intérieur et extérieur sont faibles, pour que le temps de transit, à travers un intervalle, soit faible, par rapport à la durée d'une période de l'oscillation des ondes appliquées.
Le diamètre du conducteur intérieur est tel que le temps de transit des électrons dans leur déplacement du centre du premier intervalle au centre du second intervalle soit égal à un nombre impair de demi- périodes de la fréquence appliquée.
Si le temps de transit des électrons se propageant du résona- teur à la grille est convenablement réglé, à cause de la réflexion des dits électrons sur la grille à faible potentiel, le tube produit. des oscillations. Pour un appareil donné, la fréquence d'oscilla- tions peut être modifiée par réglage de l'accord du résonateur et de la vitesse du faisceau, cette dernière constituant un réglage du temps de transit des électrons.
Si lE on suppose maintenant que le résonateur soit accordé ' pour entrer en résonance à :±la fréquenc e W1 qu' on désire recevoir, et,
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que, par réglage de la vitesse du faisceau, on fasse produire à l'appareil des oscillations à une fréquence W2, légèrement différen- tede celle des ondes reçues, la tension existant aux bornes des in- tervalles ( A et B) du résonateur peut être représentée par :
A sin W1t + B sin W2t ( 1 )
De la sorte, les électrons traversant le résonateur sont modulés en vitesse par un potentiel de cette forme, et le diagramme représentatif de la modulation de vitesse est une courbe de fréquen- ce de battements.
La production d'une fréquence intermédiaire à partir d'un tel faisceau d'électrons dépend de la caractéristique tension de grille-courant d'électrode collectrice. Cette courbe est de la forme représentée à la demande citée, où les valeurs du courant d'électrode collectrice ont été portées en fonction du potentiel électro-statique de la grille. On peut considérer les variations de tension de grille comme équivalentes à des variations de vitesse du faisceau électronique, au moins en première approximation, et, de la sorte, on voit que le courant d'électrode collectrice est une fonction non linéaire de la modulation de vitesse du faisceau.
Par suite, quand le faisceau est modulé par un potentiel de la forme (1) le courant d'électrode collectrice présentera une composante de la forme :
I=io sin ( W1- W2) t ( 2 ) c'est-à-dire que le courant d'électrode collectrice présente une composante à fréquence intermédiaire qui peut être appliquée à un amplificateur à fréquence intermédiaire normale suivie d'un détec- teur et des étages de sortie nécessaires à fréquence audible.
En pratique, une fréquence intermédiaire de 10 mégacycles a été obtenue lors de la réception d'ondes de 20 cm. On a constaté en outre qu'on peut faire varier la fréquence intermédiaire d'environ 1 mégacycle/seconde, pour un réglage fixe du résonateur, par ajuste- ment de la vitesse du faisceau.
Un résultat analogue peut être obtenu si, comme dans la de- mande de brevet citée, la grille est supprimée et si l'électrode
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collectrice est maintenue approximativement au potentiel de la cathode.
Si l'espacement de l'électrode collectrice et les potentiels appliqués aux électrodes sont convenablement choisis, on peut faire produire au tube des oscillations à une fréquence légèrement diffé- rente de celle des ondes appliquées. Dans ce cas, le tube est dis- posé pour fonctionner sur une partie incurvée de sa caractéristique courant-tension d'électrode collectrice et le courant de l'électro- de collectrice présente une composante à fréquence intermédiaire.