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SYSTEM SELECTEUR ET ELIMINATEUR D'IMPULSIONS
La présente invention se rapporte à un systéme sélecteur et éliminateur d'impulsions, plus particulièrement destiné à éliminer d'une onde à impulsions modulées celles des impulsions dont la largeur diffère de la largeur d'une ou de plusieurs impulsions désirées.
Dans la demande de brevet déposée aux Etats Unis le 1
Décembre 1942 sous le n .467.509 il a été décrit des méthodes et des organes de filtrage sélectif d'une onde mondulée au moyen d'impulsions de largeurs différentes, de manière à éliminer de ladite onde les impulsions dont la largeur était supérieure, ou inférieure à la durée d'une impulsion désirée.
L'invention a notamment pour objet la constitution d'une méthode et de moyens additionnels pour obtenir le même résultat. z, ,¯ Un autre objet de l'invention est la constitution d'un système @
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sélecteur ou éliminateur d'impulsions ne nécessitant qu'un petit nombre de pièces, et de poids et d'encombrement faibles.
Conformément à certaines caractéristiques de l'invention, il est d'abord prévu une limitation d'amplitude de l'onde modulée par impulsions, de sorte que les impulsions de ladite onde sont limitées à une amplitude donnée. L'onde est ensuite appliquée à un circuit amorti self-inductance-capacité, commandé. Le circuit self-inductance capacité est, de préférence, accordé sur une oscillation de période égale au double de la largeur de l'impulsion désirée. Après l'opération de limitation ci- dessus indiquée, l'onde est appliquée à ce circuit accordé, de manière à y produire une onde d'oscillations amorties pour chaque impulsion.
La première alternance de l'onde amortie qui suit le flanc arrière de l'impulsion qui déclenche l'oscillation a une amplitude qui, pour l'impulsion désirée, est supérieure aux alternances correspondantes produites sous l'effet d'impulsions de durée supérieure ou inférieure. Ceci résulte de ce que les impulsions de dur¯ée supérieure et inférieure ne sont pas en synchronisme à la fréquence sur laquelle le circuit est accordé,.-
Pour supprimer les alternances suivant normalement la'première alternance, il est disposé, aux bornes du circuit accordé, un tube à vide qui, lorsqu'il est conducteur, constitue un shunt à faible résistance, susceptible d'amortir toutes oscillations se produisant dans le circuit.
Il est appliqué à la grille dudit tube une tension négative pendant la durée de chaque impulsion et son anode et sa cathode sont connectées aux bornes du circuit, de telle sorte que, quand la polarité du courant oscillant a un certain sens, elle bloque le passage du courant dans le tube et, quand elle est de sens inverse, elle débloque ledit tube. Grâce à cette disposition, le tube fonctionne pour supprimer les oscillations, en devenant conducteur quand la tension aux bornes du circuit a la polarité correct et quand la tension de l'impulsion appliquée s'annule.
Le système comportant certaines caractéristiques de l'invention produit donc une alternance représentative, suivant le flanc arrière de chaque impulsion, et ensuite, il supprime toutes les autres alternances, jusqu'à ce
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que l'impulsion suivante de l'onde soit appliquée au circuit.
D'après ce qui précède, il est clair qu'une impulsion ou ondulation représentative est produite, qui correspond à la relation entre chacune des impulsions de l'onde d'entrée et la fréquence d'accord.
. En accordant convenablement le circuit à excitation par choc sur une fréquence, dont la période est du double de la durée de l'impulsions désirée, on obtient que l'ondulation d'amplitude maximum soit celle qui correspond à l'impulsion désirée. Les alternances correspondant aux impulsions de largeurs supérieure ou inférieure ont une amplitude plus faible que celle correspondant à l'impulsion désirée. Par écrétage et limitation des ondulations au niveau convenable, on peut isoler les alter- nancesmaxima qui correspondent aux impulsions désirées et éliminer ainsi les alternances correspondant aux impulsions de durée supérieure ou inférieure.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante et à l'examen des dessins joints qui en représentent schématiquement, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation.
La figure 1 est le schéma électrique du système éliminateur d'impulsions conforme à certaines caractéristiques de l'invention.
La figure 2 est la représentation graphique des phases de fonctionnement dudit système, dans le cas d'impulsions de largeurs différentes.
On a représenté aux dessins, par la courbe a de la figure 2, une onde modulée par impulsions, appliquée à la connexion d'entrée de grille
10 dtun tube écréteur-limiteur connu, représenté à la figure 1, en 12.
Cette opération d'écrétage limitatrice réduit les impulsions pratiquement à la même amplitude, indiquée pavie niveau d'écrétage 16. Ceci est nécessaire, dans le cas où d'autres impulsions conformées sont appliquées à la même fréquence porteuse en vue da brouillage, ou de l'établissement d'autres voies de communication. De la sorte, à la sortie du tube 12, 1' égergie est sous forme d'impulsions d'amplitude constante.
A titre d'exemple, on a représenté l'onde d'entrée a modulée
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par une impulsion désirée 20,,d'une certaine largeur et trois impulsions indésirables 21,22 et 23. Les largeurs des impulsions 21 et 22 sont, l'une inférieure, et l'autre supérieure, à la largeur de l'impulsion désirée 20.
La troisième impulsion 23 a été représentée pour donner un exemple d'une impulsion de largeur égale à un multiple impair de la largeur de l'impulsion désirée. Conformément à certaines caractéristiques de l'invention, les impulsions 21,22 et 23 peuvent être toutes éliminées ce qui permet d'isoler les impulsions désirées 20.
L'énergie pulsée de sortie du tube 12 est appliquée, à travers une résistance R, à un circuit self-induction-capacité, susceptible d'être excité par choc 25. Le condensateur C du circuit est, de préférence, réglable, de manière à ce que ledit circuit puisse être accordé à une longueur d'onde de période égale au double de la durée de l'impulsion désirée. On comprendra, bien entendu, que la bobine de self-inductance L peut également être réglable soit au lieu du réglage du condensateur C, soit concurramment avec ledit réglage, suivant ce qu'on désire.
Aux bornes du circuit accordable 25 est connecté un tube à vide 30, dont la cathode 31 est reliée à l'entrée 26 du circuit 25, l'anode 32 étant reliée au côté opposé 27 dudit circuit. Le côté 27 est également connecté à une source de tension B+, destinée à fournir une polarisation positive conven- able à la connexion anodique 14.
L'énergie de sortie recueillie sur ladite connexion 14 est appliquée à une des grilles 34 du tube 30, de manière à bloquer le passage du courant entre la cathode 31 et l'anode 32, lorsqu'une énergie pulsée est appliquée au circuit 25. Les ondulations de sortie du circuit 25 sont recueillies sur une connexion 56 et appliquées à un étage amplificateur limiteur à seuil 40 de type connu. La polarisation de la grille 43 est commandée par le réglage de la résistance 44.
Le fonctionnement du système de la figure 1 sera mieux compris à l'examen de la figure 2 sur laquelle toutes les courbes sont rapportées à la même base de temps. Comme précédemment indiqué, la courbe a représente l'énergie des impulsions d'entrée sur la connexion de grille 10 du tube
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limiteur 12. Bien qu'on ait introduit l'effet du tube 12 pour la limitation de l'amplitude des impulsions, il doit être bien compris qu'on peut se passer dudit effet de limitation, quand les impulsions d'entrée sont pratiquement de même amplitude et ne diffèrent que par leur largeur, ou quand l'effet de limitation a lieu à un étage précédent.
La bourbe b représente la tention anodique aux bornes de la résistance R. La courbe c représente les oscillations' produites à la sortie
36 du circuit 25, sous l'effet de l'énergie.pulsée de la bourbe b. La bourbe d représente des impulsions de sortie en 41, après que les ondulations ont été limitées à un certain seuil par le tube 40.
Quand le flanc avant 51 de l'impulsion désirée 20 est appliqué au circuit 25, il est produit une ondulation 52, courbe c. Le circuit 25 oscille, tendant à produire, en réponse au flanc 51, une onde amortie, con- @ formément aux ondulations 52, 55, 54, etc:.. Quand le flanc arrière 55 de l'impulsion 20 est appliqué au circuit 25, il se produit une nouvelle excitation par choc dans la direction opposée, ce qui donne naissance aux ondulations
56 , 57,'etc... Les ondulations 55 et 56 sont entre elles en concordance de temps, puisque le circuit est accordé à une période égale au double de la durée de l'impulsion 20 et elles se combinent pour produire une ondulation maximum 60.
Les paires successives d'ondulations produites par les flancs arrière et avant de l'impulsion 20 produisent les oscillations amorties représentées par la ligne en trait interrompu 58. Cette onde amortie, si elle est présente quand l'impulsion suivante 21 est appliquée au circuit 25, s'ajoute algébriquement aux oscillations produites par l'impulsion 21, ce qui entrave les propriétés de mesure de largeur du montage. Le tube amorti- sseur 50 qui sera décrit ci-après, élimine les oscillations de flanc arrière 58 et toutes les autres oscillations de flanc arrière produites par les impulsions successives.
Les flancs avant et arrière des impulsions 21, 22 et 25 excitent à tour de rôle le circuit 25, déclenchant des ondes amorties ,.successives qui donnent naissance, pour chaque impulsion, à une ondulation
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correspondante, 61,62 et 63. Ces pndulations 61,62 et 65 sont, bien entendu, des ondulations représentatives produites sous l'effet de ces impulsions pour la fréquence unique d'accord du circuit 25. Les oscillations 64 et 65, produites par les flancs de l'impulsion 21 ont une période corres- pondant à la période d'accord du circuit 25, mais, comme les flancs avant et arrière de l'impulsion 21 sont plus près l'un de l'autre que le début et la fin d'une demi-période, les oscillations résultantes qu'elles produisent ne sont pas synchronisées.
L'ondulation résultante 61, par conséquant, est d'amplitude inférieure à celle de l'ondulation 60, produite par l'impulsion 20. La même conséquence se produit pour les impulsions de durée supérieure à celle de l'impulsion désirée 20. Les flancs avant et arrière de l'impulsion 22 étant éloignés de plus d'une demi-longueur d'onde d'accord du circuit 25, produisant des ondulations 66 et 67, qui sont déphasées et, par suite, donnent lieu à une ondulation résultante 62, d'amplitude inférieure à celle de l'ondula- tion 60.
Pour les impulsions telles que l'impulsion 23, qui est de l'ordre d'un multiple impair de la durée de l'impulsion désirée 20, le flanc avant 71 déclanche l'oscillation 72 qui, dans ce cas, exécute trois ondulations avant que le flanc arrière 73 no soit appliqué au circuit. Bien que les ondulations 74 produites par le flanc arrière 73 soient d'amplitude analogue à celle de l'ondulation 56, l'ondulation correspondante 75 des oscillations produites par le flanc avant ?1 est, à ce moment, considérablement inférieure, à cause de l'amortissement naturel du circuit accordé, de sorte que l'ondulation résultante produite par la somme des ondulations 74 et 75 est d'amplitude inférieure à celle de l'ondulation 60.
Il s'ensuit donc que, bien que les flancs avant et arrière d'une impulsion de largeur égale à un multiple impaire de celle de l'impulsion désirée soient en phase, l'effet amortisseur de 1' oscillation produite par le flanc avant est tel que la somme des ondulations combinées est une ondulation d'amplitude inférieure à celle de l'ondulation 60.
Avec le tube 30 en circuit, les ondulations suivant la première ondulation après le flanc arrière de chaque impulsion sont supprimées grâce
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à l'effet amortisseur du tube. 11 est appliqué à la grille du tube un potentiel correspondant à la tension aux bornes de la résistance R, lorsqu'une impulsion telle que l'impulsion 20, est appliquée au circuit.
Ce potentiel étant négatif (courbe b) bloque le courant dans le tube 30, de sorte que le coefficient de surtension du circuit 25 reste élevé et que ledit circuit répond au flanc avant de l'impulsion et amorce l'oscillation.
La connexion de la cathode 51 et de l'anode 32 du tube 30 aux bornes du circuit 25 est telle que la polarité de l'ondulation 60, qui suit immédiate- ment le flanc arrière de l'impulsion 20, est telle que le courant est de nouveau bloqué dans le tube. De la sorte, le tube reste bloqué pendant la durée des ondulation 60, 61, 62 et 63. Quand la polarité de l'énergie d'oscillation passe du positif au négatif, cette variation rend immédiatement le tube 30 conducteur, il shunte alors par sa faible résistance le circuit 25.
Ce shuntage abaisse le coefficient de surtension du circuit de façon suffisante pour absorber l'énergie qui produirait normalement l'ondulation suivante, supprimant ainsi toute tendance dudit circuit à continuer à produire des oscillations. ,Cet effet de shunt a pour résultat une énergie de sortie 59 pratiquement nulle (courbe c) à la suite de l'ondulation 60, jusqu'à ce que le flanc avant de l'impulsion suivante 21 soit appliqué au circuit. Cet effet d'amortissement du tube 50 supprime les oscillations indésirables,produites par les impulsions, de telle sorte que celles-ci n'auront aucun effet de brouillage ou effet perturbateur quelconque sur les oscillations produites par les impul- sions suivantes.
L'effet de limitation du tube 40, qui peut être réglé de manière à limiter l'énergie de sortie à un niveau 80, éliminant ainsi les ondulations 61, 62 et 63, a pour résultat une énergie de sortie finale comportant seulement les impulsions 60a, correspondant aux impulsions désirées 20. Les impulsions perturbatrices ou indésirables sont éliminées de façon efficace. Les impulsions de sortie 60a, peuvent, bien entendu, être amplifiées et conformées, ou traitées d'autre manière, comme on le désire, suivant l'usage auquel est
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destinée l'énergie desdites impulsions.
Bien que les caractéristiques de l'invention aient été décrites et représentées enrelation avec un mode de réalisation particulier, il est bien entendu que de multiples variantes peuvent être mises en jeu sans s sortir de l'esprit de l'invention.