Dispositif radio pour émission et réception combinées.
Cette invention se rapporte à des systèmes de.transmission de signaux ondulatoires et plus particulièrement à
des systèmes de transmission de signaux ondulatoires d'�n
type prévu pour transmettre des signaux ondulatoires à un
point ou à une région, et pour recevoir des signaux,ondulatoires correspondants de ce point ou de cette région, le dispositif récepteur étant réglé pour donner une sensibilité
prédéterminée pour les signaux ondulatoires correspondants
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en réponse aux signaux ondulatoires émis.
Dans certains systèmes de transmission de signaux ondulatoires, par exemple dans des systèmes pour déterminer la position d'objets au moyen de signaux ondulatoires rayonnés
et dans les systèmes de communication radio bilatérale dans lesquels un émetteur émet des signaux ondulatoires vers un point ou une région et dans lesquels des signaux ondulatoires correspondants sont renvoyés par ce point ou cette région, en réponse aux signaux émis, il peut être avantageux de régler
la sensibilité du récepteur associé à l'émetteur de façon que la'sensibilité du récepteur au moment de la réception des signaux ondulatoires correspondants ait une relation prédéterminée avec la distance entre l'émetteur et la source des signaux ondulatoires correspondants. L'intensité de champ des signaux ondulatoires correspondants reçus, dans un tel système, varie généralement en raison inverse de la distance entre la source des signaux correspondants d'un tel système et le récepteur et une sensibilité réglable du récepteur est désirable pour donner une sensibilité pratiquement optimum, ou sensibilité prédéterminée pour les signaux désirés émanant d'une distance quelconque. Si la sensibilité du récepteur est réglée de façon convenable, on peut éviter la surcharge du récepteur lors de la réception de signaux d'une source voisine..
Dans les systèmes du type ci-dessus, la surcharge est nuisible, car elle efface les caractéristiques distinctives des signaux ondulatoires reçus, désirés, ce qui fait qu'on ne peut plus les distinguer les uns des autres.
Dans les systèmes de repérage par radio qui envo�nt un signal et reçoivent un signal réfléchi, il peut être avantageux également, de faire la régulation de la sensibilité du récepteur en fonction de l'intensité du champ du signal émis, parce que l'intensité du champ du signal correspondant reçu dépend souvent directement de l'intensité de champ du signal émis.
Les systèmes de transmission de signaux ondulatoires du type mentionné ci-dessus, de la technique antérieure,se
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fonctionnement, parce que la sensibilité du récepteur n'était pas réglée convenablement pour la réception de signaux ondulatoires correspondants à partir d'une distance quelconque..
De même, la sensibilité du récepteur de ces systèmes n'a pas été réglée convenablement conformément à l'intensité de champ du signal émis, lors de la réception des signaux ondulatoires réfléchis.
Selon l'invention, un système de transmission de signaux ondulatoires comprend un dispositif pour émettre des signaux ondulatoires vers un point dont la distance relative par rapport au dispositif d'émission peut varier, et un dispositif pour recevoir, à partir du point sus-mentionné., des signaux ondulatoires correspondants avec des amplitudes qui varient selon la distance entre le,dispositif récepteur et ce point.. Des dispositifs sont compris dans le système pour établir un effet de régulation dont la valeur varie avec le temps,, à partir de l'instant d'émission des signaux ondulatoires ,
et qui tend vers une valeur limite après un intervalle de temps qui correspond à peu près à celui qui est nécessaire pour la transmission des signaux ondulatoires émis vers un point déterminé et pour la réception des signaux ondulatoires correspondants venant de ce point déterminé. Le système comprend également un dispositif sensible à l'effet de régulation établi pour régler la sensibilité du dispositif récepteur et pour y provoquer une sensibilité à peu près prédéterminée, pour les signaux ondulatoires correspondants au moment où ces signaux sont reçus d'une distance quelconque en réponse aux signaux ondulatoires émis.
Pour mieux comprendre la présente invention, on se .reportera à la description qui suit, et au dessin ci-joint dans lequel :
La fig. 1 est un diagramme de circuit, en partie schématique, d'un système complet de transmission de signaux ondulatoires, réalisant l'invention; les figures 2a, 2b,4a et
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fonctionnement du circuit de la figure 1; et la figure 3 est un graphique pour aider à la compréhension de l'invention.
Si on se reporte maintenant particulièrement au dessin, la fig. 1 représente un système de transmission de signaux ondulatoires comprenant un émetteur 10 de modèle classique, avec un système d'antennes 11, 12 pour émettre des sig-
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émetteur peut être sujette à des variations. L'élément de détermination du temps 13, qui peut être de construction classique, est connecté en circuit avec l'émetteur 10, pour fournir des signaux de manipulation qui actionnent l'émetteur. Le système comprend également un dispositif pour recevoir du point sus-mentionné des signaux ondulatoires correspondants dont les amplitudes varient avec la distance entre le dispositif récepteur et le point sus-mentionné. Ce dernier dispositif comprend un récepteur de porteur modulé du type superhétérodyne comportant un système d'antennes 16,17, connecté à un amplificateur de fréquences radio 18 auquel sont connectés, dans l'ordre indiqué, un convertisseur de fréquence 19, un amplificateur de fréquence intermédiaire 20, un détecteur 21,
un amplificateur de signaux de modulation 22, et un dispositif reproducteur d'images 24. Le dispositif 24 peut comprendre un tube à rayons cathodiques classique, reproducteur de signaux et comporte:' des plaques de déviation horizontale 27 et des
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amplificateur 22 est appliqué aux plaques de déviation verticales 28 et le circuit de sortie d'un circuit de balayage horizontal 23 est connecté à la paire de plaques de déviation horizontale 27. Un signal de sortie de l'organe de détermination de temps 13 est également appliqué au circuit de balayage horizontal 23 pour un but que l'on expliquera complètement dans la suite. Un organe de régulation de la sensibilité 30 est connecté entre un circuit de sortie de l'émetteur 10 et l'amplificateur de fréquence intermédiaire 20. Les étages ou organes 10,13 et 16-24 inclusivement; à l'exception de l'organe 20, peuvent tous être de la construction classique bien connue de sorte que leur description et leur représentation détaillées sont inutiles ici.
Si on se reporte maintenant plus particulièrement à la partie du système de la figure 1, comprenant la présente invention) l'organe 30 comporte un diviseur de tension 31,connecté en circuit avec l'émetteur 10 et un redress'eur à diode 32 ayant une résistance de charge 33 connectée entre son anode et Sa cathode. De préférence, l'impédance de la résistance 33 est
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impédance conductive anode-cathode de la diode 32. L'anode de
34
la diode 32 est couplée à une prise réglable^-ou à la résistance 31 par un condensateur découplage 35 et elle est également connectée à un élément de régulation approprié dans l' amplificateur de fréquence intermédiaire 20.
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positif sensible à l'effet de régulation établi dans l'organe
30, pour régler la sensibilité du dispositif récepteur et y produire pratiquement une sensibilité déterminée pour les signaux ondulatoires correspondants reçus au moment où ces signaux sont reçus d'une distance quelconque en réponse aux signaux ondulatoires émis. Ce dispositif comprend _un tube pentode
41, dans le circuit amplificateur de fréquence intermédiaire
20, dont le gain est réglé par application du signal de régulation à sa grille de suppression 40.
L'amplificateur de fréquence intermédiaire,qui peut comprendre un ou plusieurs étages, est indiqué comme élément
à étage unique pour plus de simplicité. Le circuit de sortie du convertisseur de fréquence 19 est connecté aux électrodes d'entrée du tube 41 par un condensateur de couplage une résistance de fuite de grille 43 et une résistance de cathode 44, dérivée par un condensateur 45. Un enroulement 46, accordé à la fréquence intermédiaire du récepteur, est connecté dans
A
le circuit d'anode du tube 41. Des potentiels unidirectionnels appropriés de fonctionnement pour le tube 41 sont fournis par des sources indiquées par + Se et +B. Le circuit d'entrée du détecteur 21 est connecté au circuit de sortie du tube 41
par un condensateur de couplage 47.
Si on néglige pour le moment le rôle des organes 30 et 20, le fonctionnement du système de transmission de signaux ondulatoires qu'on vient de décrire est classique et, par conséquent, il n'est pas nécessaire de l'exposer en détail. Cependant, brièvement, en réponse à une impulsion de détermination de temps de l'organe 13, l'émetteur 10 produit un signal ondulatoire qui est appliqué au système d'antenne 11,12 et rayonné vers un point éloigné'.,. Un signal ondulatoirecorrespondant en provenance du point éloigné est renvoyé au récepteur soit par réflexion soit au moyen d'un émetteur situé au point éloigné, comme par exemple l'émetteur d'une balise radio.
Les signaux ondulatoires correspondants en retour sont intercep- tés par le système d'antennes 16, 17, sélectionnés et amplifiés dans l'amplificateur de fréquences radio 18 et appliqués au convertisseur de fréquence 19 où les signaux sont convertis
en signaux de fréquence intermédiaire qui, à leur tour, sont amplifiés sélectivement dans l'amplificateurde fréquence intermédiaire 20 et fournis au détecteur 21. Les composantes de modulation des signaux sont extraites par le détecteur 21 et appliquées à l'amplificateur 22, où elles sont amplifiées. Le circuit de balayage 23 est prévu pour être synchronisé par un signal de l'organe de détermination de temps 13 et fournit une tension appropriée, en dents de scie, pour les plaques déviatrices 27 pour faire décrire normalement au.faisceau du tube à rayons cathodiques une ligne horizontale sur l'écran. Le signal de modulation de l'amplificateur 22 est appliqué aux plaques de déviation verticale 28 pour donner sur l'écran du dispositif reproducteur d'image une figure conforme aux signaux ondulatoires reçus..
Les amplitudes des signaux ondulatoires correspon-
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de sorte que, pour une petite distance entre le récepteur et le point sus-mentionné, on reçoit un fort signal correspondant, tandis que pour un signal émanant d'un point relativement éloigné, on obtient un signal correspondant considérablement plus faible. Par suite, si la sensibilité du.récepteur est sensiblement constante, comme dans le cas où l'action de l'organe de régulation 30 est négligée, la figure visible sur l' écran du dispositif reproducteur d'image 24 peut ressembler
à celle qui est représentée à la figure 2a pour des signaux
de type pulsatoires reçus de plusieurs points à des distances inégales de l'émetteur 10. La pulsation P représente la pulsation émise par l'émetteur 10 et reçue directement par le
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par l'organe 24, de pulsations'd'amplitudes 'graduellement décroissantes reçues à partir de points à des dist���s croissan-
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sation émise par l'un dès points, peut, pour des fins d'identification, avoir une durée plus courte que les autres pulsations émises. Les lignes verticales étroites-N indiquent les composantes de bruit qui sont reçues par le récepteur ou y prennent naissance.
D'autres caractéristiques de fonctionnement et cent limitations des systèmes de type classique considérés, peuvent s'expliquer au mieux en se reportant aux figures 3 et 4a.
La figure 3 représente schématiquement la disposition d'un dispositif combiné émetteur-récepteur TR, semblable à celui <EMI ID=11.1>
kms et au voisinage de plusieurs points ou objets qui renvoient des signaux ondulatoires correspondants au récepteur. Ces points, qui sont situés à diverses distances du système de transmission de signaux ondulatoires TR peuvent, par <EMI ID=12.1>
ondulatoires émis par TR sont interceptés par chacun des objets sus-mentionnés après une durée qui est proportionnelle à la distance entre l'émetteur et les objets individuels. En réponse au signal ondulatoire émis, chacun des objets fournit
un signal ondulatoire correspondant. Ce signal ondulatoire correspondant est un signal réfléchi ou écho-radio dans le cas d'une île, ou un signal produit dans l'émetteur d'un émetteurrécepteur ou d'une balise-radio. L'intensité de champ de
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minée, dans une certaine mesure, par la distance entre l'émetteur TR et l'objet réfléchissant particulier renvoyant les sign�aux ondulatoires correspondants à l'organe TR. Le signal
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l'un des émetteurs-récepteurs T ou U, toutefois a une intensité de champ de valeur considérablempnt plus grande que les signaux ondulatoires réfléchis, reçus.
Une figure de réponse typique pour un système classique de transmission de signaux ondulatoires TR fonctionnant dans une position comme celle qui est décrite en relation avec la figure 3 est montrée sur la fig. 4a. L'émission d'un signal ondulatoire de type pulsé par l'organe TR produit dans le récepteur de cet organe une pulsation de grande amplitude qui surcharge le récepteur. Le niveau de surcharge du récepteur est indiqué par la pointe horizontale supérieure du signal pulsatoire P (fig. 4a). Un court intervalle après que la pulsation P a été émise, un fort signal ou.écho radio correspondant est <EMI ID=15.1>
balise B de cette île peut également être reçu. Mais, par suite
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balise B peut ne pas pouvoir se distinguer du signal réfléchi. Peu après la réception des signaux provenant de l'île Il$ et de la balise B, ont peut également recevoir un signal correspondant de l'émetteur récepteur T et un fort signal réfléchi de l'autre île I2, ces signaux étant suffisants pour mainte� nir le récepteur'dans un état de surcharge. En conséquence, une longue pulsation continue de sortie, comme illustrée par la pulsation S, peut être produite sur l'écran du dispositif reproducteur d'images 24, de sorte que les caractéristiques
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émetteur-récepteur T sont complètement effacées par les échos forts. Après réception des signaux sus-mentionnés, un signal ondulatoire correspondant est reçu de l'émetteur-récepteur U et il est reproduit sur l'écran de l'organe 24 comme la pulsa-
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ditions supposées, on ne peut pratiquement pas obtenir d'indications sûres à partir de points situés dans le rayon de 16 kms. Si on réduit le gain du récepteur par un dispositif manuel de réglage de gain (non représenté), on peut, dans certains cas, éviter une saturation de la sortie, de .sorte que certains des signaux correspondants d'objets rapprochés peuvent être distingués convenablement. Mais tout avantage d'un tel réglage est complètement annulé par l'impossibilité qui en résulte,
de recevoir des signaux correspondants d'objets plus éloignés, comme l'émetteur-récepteur U, de sorte que l'utilité du sys.terne pour beaucoup d'utilisations pratiques est presque entièrement détruite;
Si on revient maintenant au fonctionnement du système de la figure 1 lorsqu'on y comprend les particularités
de la présente invention, le signal de manipulation de l'
unité de de détermination de temps 13 actionne l'émetteur 10 qui rayonne un signal ondulatoire, par exemple de type pulsé, par le système d'antennes 11,12. à peu près à l'instant dl
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sistance 31 un signal pulsatoire de polarité positive,et, de préférence, un signal de courte durée ayant des bords avant et arrière comparativement abrupts, qui est appliqué à la diode
32 à travers le condensateur 35. L'amplitude de l'impulsion appliquée à la diode 32 est réglable par déplacement du contact variable 34. Lorsque l'anode de la diode 32 est rendue positive, le tube est rendu conducteur et du courant passe dans le trajet parallèle comprenant le circuit anode-cathode de la diode 32 et la résistance 33. Lorsque la valeur instantanée de la pulsation appliquée à la diode revient ou tend vers le niveau zéro, le tube 32 est coupé,ce qui laisse une charge négative élevée sur la plaque du condensateur 35 qui
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décharge ensuite exponentiellement à travers la résistance 33 et une partie de la résistance 31, à une vitesse qui est déterminée par la constante de temps du circuit de décharge, pour donner un effet de régulation de forme générale de dents de scie pour application à la grille de suppression de l'ampli-
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La constante de temps de décharge du circuit comprenant le condensateur 35 et la résistance 33 est choisie, de préférence, de façon à ce que l'effet de régulation, qui est établi dans l'organe de régulation 30, ait une valeur qui varie avec le temps à peu près à partir de l'instant d'émission des signaux ondulatoires par l'émetteur 10, etqui tend vers une valeur limite après une durée correspondant à celle qui est nécessaire pour la transmission de signaux ondulatoires
à un point prédéterminé, par exemple à un point qui est à
16 kms de l'émetteur .10 et pour le retour des signaux ondulatoires correspondants à partir de ce point.
Le signal ondulatoire correspondant qui est produit en réponse au signal émis par l'émetteur 10, par exemple par réflexion, est intercepté par le système d'antennes 16, 17, du récepteur, et il est transmis à la façon habituelle par les organes 18, et 19 à l'amplificateur de fréquence intermédiaire 20. L'effet de régulation établi dans l'organe de régulation 30 est appliqué à la grille de suppression du tube
41, agit pour changer la sensibilité des signaux ondulatoires reçus. Cet effet de régulation fournit une réduction automatique de gain, suivie par une vitesse réglée de retour de la sensibilité du récepteur. L'augmentation de sensibilité a un caractère exponentiel et les intensités de champ des signaux
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distances ou des carrés des distances entre les sources des signaux ondulatoires correspondants et l'émetteur, suivant que la propagation s'est faite dans l'espace libre ou sur la terre, respectivement.. Par conséquent, on peut utiliser un choix de paramètres approprié pour produire, dans le récepteur, une 'sensibilité prédéterminée ou optimum pour tous les signaux correspondants reçus au moment où les signaux ondulatoires correspondants sont reçus à partir d'une distance quelconque, en réponse aux signaux ondulatoires émis. Un avantage du système de la présente invention est exposé graphiquement dans <EMI ID=23.1> sation émise par l'émetteur 10. Ainsi qu'on l'a déjà indiqué, les signaux ondulatoires correspondants réfléchis par des objets rapprochés avec une intensité relativement grande. Par 'suite , la forte polarisation négative initiale, suivie par
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reçus ont une amplitude sensiblement constante, comme représenté sur la figure 2b.
On renvoie à la figure 4b pour une description de fonctionnement d'un système comme décrit ci-dessus en relation avec la figure 3, lorsque le circuit de régulation de l'organe 30 agit. La pulsation P, de la figure 4b, représente le signal ondulatoire émis, et la pulsation Il représente le signal reproduit qui est produit dans l'organe 24 à partir
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émetteur TR. Le gain réduit, produit dans le récepteur par l'effet de régulation établi dans l'organe de régulation 30 est tel qu'il réduit l'amplitude du signal réfléchi reproduit Il au-dessous de celle qui correspond au niveau de saturation du récepteur, mais elle est encore suffisante pour donner une indication satisfaisante. Comme le signal correspondant reçu de la balise B a une intensité de champ plus grande que le fort signal réfléchi reçu de l'île Il, le signal reproduit B, tiré du signal correspondant de la balise B, dépasse au-dessus du
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ce qui permet de distinguer facilement le signal B du signal Il ce qui donne une identification nette des deux objets. Le signal reproduit T, relatif au signal correspondant de l'émetteur-récepteur voisin T est transmis efficacement et est visiblement séparé de la pulsation Il, puisque le récepteur n'était pas surchargé par ce dernier signal. La pulsation reproduite
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là plus éloignée I2,est également distincte du signal T d'amplitude plus grande, tiré du signal correspondant reçu de l' émetteur-récepteur T. Le signal U, qui est produit à partir du signal correspondant reçu de l'émetteur--récepteur U placé
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efficacement, puisque, pendant cette durée, le récepteur est actionné, de préférence, à une haute sensibilité, sensiblement constante. Il est donc ainsi évident qu'une indication distincte et utile est produite par le récepteur à partir de chaque signal ondulatoire correspondant reçu, ce qui est un résultat qui n'avait encore jamais été obtenu.
Il est évident que le système de transmission de signaux ondulatoires est particulièrement utile lorsqu'on utilise des antennes non directionnelles, puisque des signaux ondulatoires correspondants 'peuvent être reçus de toute direction, ce qui augmente la probabilité pour que le récepteur soit surchargé par des signaux forts, émanant d'objets rapprochés.
Bien que le fonctionnement ait été décrit en relation avec une surface géographique couvrant une distance radiale prédéterminée de 16 kms, il est évident que cette distance a été choisie à titre d'exemple, et que, par un choix approprié des constantes de temps, on peut utiliser aussi d'autres distances basiques, déterminées principalement par le résultat parti� culier que l'on désire.
Il est évident que les signaux d'entrée sur l'organe de régulation 30 peuvent être tirés de l'organe de détermination de temps 13 au lieu de l'émetteur 10. Toutefois, il est préférable de tirer le signal de régulation de l'émetteur en un point tel que le signal d'entrée sur l'organe 30 varie en amplitude avec la pulsation émise., Ceci a pour effet que le signal de régulation établi, qui est appliqué à l'organe 20 varie avec l'amplitude de la pulsation émise, ce qui est désirable dans certains cas.
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