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SYSTEMES MODULATEURS A REACTANCE A SATURATION PARTICULIEREMENT
APPLICABLES AUX'TUBES A FAISCEAU CATHODIQUE .
La présente invention se rapporte à des systèmes modula- teurs à réactance à saturation et, en particulier, aux systèmes modulateurs de tensions combinées telles que les tensions déviatri- ces coordonnées des tubes à faisceau cathodique.
L'invention a notamment pour objet un.modulateur perfec- tionné pour courant alternatif.
Un objet plus particulier de.l'invention est un système perfectionné dé combinaison et d'indication de tensions, par exemple dans 'les oscillographes à faisceau cathodique.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la descrip- . tion suivante et à 1.'examen des dessins joints qui' en représentent schématiquement, à titre d'exemples non limitatifs, un mode de réalisation et un'mode d'application.
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La figure 1 est le schéma d'un système modulateur larticu- lier, conforme à certaines caractéristiques de l'invention.
La figure 2 est le schéma de 11 application du système mo- dulateur de la figure 1 à, un indicateur à faisceau cathodique.
Il est connu que la perméabilité du fer et de la plupart des alliages magnétiques varie considérablement à la saturation, ou à son voisinage et que la self-induction d'un enroulement disposé, sur un noyau d'un tel métal varie en raison directe de la lerméabi- lité du métal. Ces caractéristiques sont largement employées dans la mise en oeuvre de l'invention.
Dans le système modulateur de la figure 1, l'enveloppe d'une onde de courant varie, ou est modulée., conformément à l'ampli- tude variable d'un courant continu. L'énergie de sortie de la source de courant alternatif'1 est appliquée aux bornes de sortie 2 à tra- , vers une impédance, ou résistance de couplage 3 . En shunt aux bornes de sortie sont connectés les enroulements 4 et 5, bobinés sur le noyau magnétique saturable 6 . Egalement sur ledit noyau sont enroulées les spires de 1enroulement 7, reliées à une source 8 de courant modulateur.
Le noyau peut être de toute forme conve- nable connue dans la technique des transformateurs et, conformément à une caractéristique importante de l'invention, les deux enroule- ments à courant alternatif 4 et 5 sont connectés en opposition; de manière que toute tension induite dans l'enroulement 4 soit opposée à une tension égale et de sens inverse induite dans l'enroulement 5 .
Les enroulements 4 et 5 sont, de préférence, connectés en série. Par suite, aucune composante alternative ou continue du courant parcou- rant l'enroulement 7 ne peut apparaître dans le circuit de sortie.
Pour obtenir le courant maximum dans l'enroulement 7, le nombre des spires dudit enroulement est choisi tel que le noyau soit saturé, ou au voisinage de la saturation, et que, par suite, la réactance inductive des enroulements à courant alternatif 4 et 5
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soit réduite à un minimum..En fonctionnement, par conséquent, la va- leur du courant dérivé à travers les enroulements 4 et 5 et la chute de tension dans la résistance de couplage 3 sont proportionnelles à la valeur du courant magnétisant passant dans l'enroulement 7 . L'en- veloppe de l'onde de tension-alternative aux bornes de sortie est donc efficacement modulée par la tension modulatrice.
Selon une variante, les enroulements 4 et 5 peuvent être connectés en série avec le circuit de sortie, ou de charge. C'est à dire qu'une tension de sortie modulée peut être recueillie aux bor- nes de la résistance de couplage 3, si on le désire.
Un modulateur comportant des caractériatiques de l'invention est applicable, par exemple, à la .combinaison des tensions déviatri- ces coordonnées d'un tube indicateur a faisceau cathodique, dans les systèmes radiogontométriques ou de-radar. Le: modulateur décrit s'ap- plique de façon particulièrement avantageuse aux oscillographes à faisceau cathodique comportant l'emploi de coordonnées polaires ou circulaires et'un exemple d'une telle application est-représenté à la figure 2 .
Sur l'écran 9 du :tube à faisceau est projetée une trace allongée et effilée ll, qui pivote autour du centre de l'écran et'prend une position correspondant à la direc- tion azimutale d'une onde radio-électrique reçue..L'entrée du récep- teur radio-électrique 12, contenant les amplificateurs à haute fré- quence .et détecteurs usuels, est connectée à l'antenne directive,13 L'antenne représentée est un cadre, -tournait à une vitesse'uniforme ! sur l'arbre vertical 14, couplé mécaniquement-''au .moteur'15 ou à toutautre organe d'entraînement.' Un alternateur diphasé 16, éga-
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lement entraîné par le moteur, produit deux ténsionsadéphasées entre elles de 90 et de fréquence correspondant-'-a h;¯:
vitesse de.ro.tàtiori j du cadre. Les deux tensions alternatives à 90 , lourqu'elles ne sont pas modulées et qu'elles sont respectivement fournies aux deux paires orthogonales de plaques déviatrices 17, 18 et 19, 20 du
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tube à faisceau cathodique, font dévier.le faisceau suivant une circonférence concentrique à l'écran.
Conformément à certaines caractéristiques de l'invention, on fait varier l'amplitude des tensions de l'alternateur ou on mo- dule lesdites tensions, au moyen de la tension de sortie redressée du récepteur. Dans le système particulier décrit, la tension de sortie du récepteur est constituée par une série d'impulsions de courant continu régulièrement répétées, dont la fréquence de ré- currence correspond à la vitesse de rotation du cadre et dont la phase est déterminée par la direction des ondes radio-électriques reçues. Les impulsions de courant continu sont appliquées aux en- roulements magnétisants¯,7 et 7a de deux noyaux susceptibles d'être saturés.
Les enroulements 4 et 5 de l'une des bobines de réactance sont connectés en série entre les deux conducteurs aboutissant à une des paires de plaques déviatrices et les enroulements 4a et 5a de l'autre réactance sont connectés en série entre les conducteurs aboutissant à l'autre.paire de plaques. Les enroulements.magnétisants
7 et 7a des bobines de réactance sont connectés en parallèle à la sortie du récepteur. Pour obtenir la modulation nécessaire des ten- sions du générateur, l'enroulement du générateur doit avoir une mauvaise régulation de tension, ou bien une impédance de charge doit être connectée à la sortie du générateur. L'emploi des self- inductances à noyau de fer 21 et 21a est préférable, pour réduire au minimum la modulation de'phase des tensions déviatrices.
En f onctionnemant, la trace circulaire produite normale- ment sur l'écran par les tensions à 90 de l'alternateur est déviée radialement vers le centre par l'énergie de sortie du.,récepteur et,, avec les proportions convenables entre les tensions modulatrice ' et modulée, il apparaît sur l'écran la figure en hélice bien connue.
La position angulaire de cette figure est déterminée par le 'dépha- sage mutuel des tensions modulatrice et modulée et, en conséquence,
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elle indique la direction de l'onde radio-électrique-reçue.
Pour réduire au minimum la distorsion de la'figure, il est à désirer que la tension à moduler soit très inférieure à la ten- sion modulatrice. On peut trouver nécessaire dans ce'cas d'ajouter un étage amplificateur entre les enrouléments 4, 5, 4a, 5a, disposés 'sur les noyaux saturables d'une part et les plaques, déviatrices d'autre part.
Le modulateur perfectionné qu'on vient de décrire est par- ticulièrement applicable aux systèmes destinés à combiner ou à in- diquer des tensions, par exemple dans les oscillographes à faisceau cathodique, il est de construction simple et de manoeuvre aisée.
Bien que les caractéristiques de l'invention n'aient été ci-dessus décrites qu'en liaison avec un mode de réalisation et un mode d'application, il doit être bien compris que cette description n'a été faite qu'à titre d'exemple et ne saurait en aucune manière limiter le domaine de l'invention.