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SYSTEMES DE RADIO-NAVIGATION.
La présente invention se rapporte à des systèmes de radio-navigation et, en particulier, à ceux du type selon lequel les indications de navigation sont obtenues à partir d'une sta- tion de balisage installée dans ce but et reçues sur une station mobile.
' Conformément aux techniques antérieures, les systè- mes de radio-navigation étaient basés sur l'établissement dans l'espace de diagrammes de radiation d'amplitude de nature diri- gée et les renseignements de navigation étaient obtenus, soit au moyen de variations d'intensité du signal reçu.lorsque le diagramme était entraîné en rotation ou lorsque sa position dans l'espace était modifiée d'une autre manière, ou bien au moyen d'une comparaison des intensités de signal obtenues de diagram- mes à recouvrement. Dans des cas de ce genre, il était usuel de moduler les courants d'excitation d'antenne, à la fois pour
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faciliter la perception du signal et pour identifier le diagram- me.
Une telle modulation se faisait à fréquence acoustique et, en dehors de son utilisation pour l'identification des diagram- mes et pour permettre aux signaux reçus de diagrammes différents d'être séparés par des filtres à fréquence musicale, elle ne constituait pas un moyen direct de transmission d'indications de navigation, ces dernières étant déterminées de façon définie par les diagrammes de radiation seuls.
L'efficacité de telles balises dépendait donc (a) de la réussite dans l'établissement du diagramme de radiation d'amplitude désiré et (b) de l'exactitude de détermination des intensités relatives des signaux reçus par la station mobile, partir desdits diagrammes.
Toutefois, on a constaté en pratique une difficulté considérable dans l'établissement des diagrammes de radiation désirés et dans leur maintien. Ceci est dû en grande partie aux réflexions causées par les irrégularités du sol et les ob- stacles au voisinage de la balise. De plus, le diagramme éta- bli dépend de façon étroite de l'espacement des antennes élé- mentaires comprises dans les systèmes de balises, ainsi que de la puissance et de la phase avec lesquelles elles sont excitées.
La détermination de l'espacement et des conditions de fonction- nement correct peut, en elle-même, présenter des difficultés, particulièrement quand la longueur d'onde de fonctionnement est courte, l'espacement entre les antennes élémentaires étant alors du même ordre de grandeur que la longueur d'onde de radiation.
Bien que la position des points origines de réflexions résultant des conditions du sol puisse rester inchangée, l'amplitude des- dites réflexions et leurs effets sur les diagrammes de radiation peut varier appréciablement avec les conditions atmosphériques et suivant la différence existant entre les végétations d'été et d'hiver, ce qui nécessite de fréquents réglages de la balise.
De même, les réflexions dues aux objets mobiles peuvent donner
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lieu à de graves erreurs de courte durée dans le fonctionnement de la balise, telles que le déplacement d'une route, la varia- tion de largeur d'un faisceau, ou même l'apparition de fausses routes.
On a également constaté que, à la station mobile, l'observation correcte des intensités relatives des signaux pro- venant des divers diagrammes de radiation produits par une balise particulière est rendue difficile par le brouillage d'autres ba- lises, même plus éloignées, fonctionnant sur les mêmes longueurs d'onde, ou sur des longueurs d'onde très voisines, même si le brouillage ainsi produit est faible.
Si les signaux de' balisage sont modulés non en amplitude, mais en vitesse angulaire, c'est- à-dire en phase, ou en fréquence, le signal puissant d'une bali- se proche "accroche" le récepteur et le rend insensible à tous les autres signaux dont le niveau est de plus d'environ 6 db. au dessous de celui du signal local désiré.' Mais il est impos- sible d'utiliser la modulation de phase, ou de fréquence, dans les typës connus de balises qu'on vient de mentionner, car, avec une telle modulation, le signal détecté aurait la même intensité en tous points de l'espace et il n'y aurait'aucun moyen de dé- terminer les intensités relatives des différents diagrammes de radiation en mesurant l'amplitude du signal détecté.
L'invention'a donc pour objet la constitution d'un système de radio-navigation ne nécessitant pas ùn réglage très délicat du courant d'excitation d'antenne.
Un autre"objet de l'invention consiste en un sys- tème de radio-navigation indépendant à un degré considérable de l'instabilité d'indication de route et de l'inexactitude d'in- dication dues aux réflexions de l'énergie rayonnée sur les ir- régularités du sol et obstacles analogues.
L'invention envisage également un système de radio- navigation permettant à l'effet "d'accrochage" possible avec la modulation en vitesse angulaire, c'est-à-dire en phase ou en
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fréquence, d'être utilisé et permettant ainsi de maintenir un guidage efficace en des points de l'espace voisine des stations et avec des fréquences voisines des fréquences de fonctionnement de celles-ci, conditions qui, dans le cas contraire, rendraient le guidage impossible par suite de brouillages intolérables.
Un autre objet de l'invention consiste à prévoir un système de radio-navigation dont on peut faire varier la fré- quence de radiation dans de larges limites sans que cela impli- que un réglage de l'espacement des antennes, pour maintenir les indications de guidage inchangées.
Sous son aspect le plus général, l'invention envisa- ge un système de radio-navigation comportant, dans une station de balisage, l'établissement dans l'espace d'un ou de plusieurs diagrammes polaires de déphasage entre un certain nombre d'en- veloppes de modulation chacune desdites enveloppes de modula- tion caractérisant la radiation de certaines des antennes espa- cées du système. L'invention prévoit également, dans une sta- @ tion mobile, l'observation desdits diagrammes polaires de dé- phasage et leur utilisation pour obtenir des indications de na- vigation.
Conformément à un autre aspect général, l'invention prévoit un système de navigation comportant, à la station de ba- lisage, un certain nombre d'antennes espacées, la radiation de fréquences de modulation différentes à partir des différentes antennes et, au récepteur, la comparaison des phases desdites fréquences de modulation, dans le but de fournir des indications de navigation qui dépendent de l'espacement des antennes, en fonction de la fréquence de modulation.
De façon plus particulière, l'invention prévoit un émetteur de radio balise comportant un certain nombre d'antennes espacées, dont chacune est alimentée en énergie à haute fréquen- ce et modulée à une fréquence et à une phase prédéterminées, de manière à former des diagrammes polaires de déphasage entre les
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enveloppes de la fréquence de modulation. De préférence, au moins l'un des organes servant à la modulation comprend un mo- dulateur en vitesse angulaire, c'est-à-dire un modulateur de fréquence, ou un modulateur de phase. Des moyens peuvent encore être prévus pour superposer des signaux de communication sur la transmission de balisage.
L'invention prévoit encore un système récepteur de radio balise comportant des moyens de réception d'ondes électro- magnétiques modulées, des organes de démodulation desdites ondes, des organes de sélection de produits de démodulation d'une fré- quence prédéterminée et des organes sensibles aux relations de phase entre lesdits produits de démodulation sélectionnés, grâce auxquels on obtient une indication du relèvement dudit récepteur par rapport à la source d'ondes électro-magnétiques. Des moyens peuvent être également prévus pour sélectionner les produits de démodulation correspondant à des signaux de communication.
La base physique de l'invention est l'effet du temps. de propagation d'une onde modulée, effet consistant en une varia- tion de phase, non seulement vers'la fréquence porteuse, mais également de l'enveloppe de modulation. Pour l'onde porteuse seule, la grandeur de cette variation est de 2# fd où f est la c fréquence porteuse, d la distance sur laquelle l'onde s'est pro- pagée et c la vitesse de propagation. Pour l'enveloppe de modu- lation, le déphasage est donné par 2# F %' ou F est la fréquen- ce de modulation. Comme F est toujours plus petit que f, la va- riation de phase pour une distance de propagation donnée est beaucoup moins prononcée dans le cas de l'enveloppe de modula- tion que dans celui de l'onde porteuse seule.
Un mode de réalisation simple de l'invention con- siste en un système à deux antennes disposé comme suit. Les let- tres de référence ne sont utilisées que pour faciliter la compré- hension. Des ante'nnes omni-directionnelles M et N sont espacées entre elles de s et elles sont excitées alternativement à la mê-
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me longueur d'onde et à la même amplitude, les courants excita- beurs étant modulés à, la même fréquence et à la même phase de modulation.
En un point 0 quelconque de l'espace, des champs alternés seront reçus des deux antennes excitées alternativement et leurs caractéristiques de phase différeront de façon corres- pondante à la différence de distances du point 0 à chacune des antennes. Si 0 est suffisamment éloigné, les droites qui joig- nent 0 à M et à N sont pratiquement parallèles et la différence de longueur entre les deux trajets est approximativement s coso(,, où [alpha] est l'angle entre la direction OM et la direction ON.
Si on suppose qu'on utilise la modulation d'amplitude et que M est l'antenne la plus rapprochée de 0, on peut représenter les champs produits en 0 par M et N par EM et EN, avec
EM = k sin (2# f t + #) {1 + K sin (2 # F t +#)}
EMI6.1
k sin (2 TL f + g ¯ 2TLs cos ) 11 + - if sin(2ia,Ft+ t 2 cosC ) ) où k est une constante dépendant de la puissance rayonnée, # et f des constantes de phase, f et # f la fréquence et la lon- gueur d'onde de l'onde porteuse, F et # F la fréquence et la longueur d'onde de l'onde de modulation et K la profondeur de modulation.
L'énergie de sortie modulée d'un récepteur situé en 0 correspondra alternativement aux enveloppes de EM et de EN et elle sera constituée par des ondes alternées de la même fréquen- ce de modulation F, mais différant en phase de 2 # s s cos [alpha]. La comparaison de phase des ondes de sortie du récepteur donnera donc une mesure de [alpha], relèvement du point 0 par rapport aux antennes de la balise.
En pratique, pour que cette différence de phase soit aisément mesurable, l'espacement des antennes s
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doit être du même ordre de grandeur que la longueur d'onde de modulation # F. Avec un faible espacement et, en particulier, avec un espacement de l'ordre de la longueur d'onde de radiation # f, de grandes variations de [alpha] peuvent produire des variations de différence de phase trop faibles pour être observées si l'on n'utilise pas un appareillage de comparaison extrêmement compli- qué et délicat.
Un aspect important de l'invention est que les indi- cations de balisage sont obtenues uniquement à partir de la dif- férence de phase entre des signaux résultant de la démodulation de l'onde à haute fréquence reçue. La phase de la composante d'onde porteuse n'est pas utilisée en soi à aucun moment et les deux signaux modulés de M et de N n'ont pas besoin d'avoir la même amplitude d'onde porteuse ou la même profondeur de modula- tion, ni même d'être rayonnés sur la même longueur d'onde. Ce qui est nécessaire, c'est qu'il existe quelque moyen grâce au- quel l'enveloppe de l'onde rayonnée à partir de M puisse être nettement distinguée de l'enveloppe de l'onde rayonnée à partir de N.
Dans l'exemple actuellement décrit, la distinction néces- saire est obtenue en excitant les deux antennes alternativement, c'est-à-dire en organisant deux voies de radiation distribuées dans le temps. L'identification des voies ainsi distinguées peut être obtenue en appliquant aux deux voies des signaux dis- tinctifs auxiliaires différents, tels par exemple, que des notes de modulation à basse fréquence, durant chacune pendant toute la durée de la voie correspondante, ou des impulsions d'amplitu- de, ou de largeur, différente, transmises au début de chaque pé- riode de voie, la réponse du récepteur à ces signaux distinctifs étant utilisée pour commuter l'onde de sortie portant les indica- tions directionnelles sur des bornes appropriées du dispositif de comparaison de phase.
La distinction peut également être obtenue avec une excitation permanente des deux antennes, en organisant deux voies à la même fréquence ,de modulation F, mais sur des fré-
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quences porteuses différentes, c'est-à-dire par distribution sur le spectre des fréquences de radiation, la réception ayant lieu sur un récepteur à voies de longueurs d'onde multiples.
Un autre aspect important de l'invention est que 1' effet de réflexion sur les irrégularités du sol, etc..., est gran- dement réduit, par rapport à leur effet sur les balises utilisant le diagramme polaire d'amplitude de radiation. Une réflexion suffisamment importante pour modifier à un degré considérable le diagramme de radiation ne peut être produite que par une irrégu- larité du sol, ou analogue, à proximité de l'antenne et le retard de la réflexion dû à sa trajectoire plus longue sera à peu près de même ordre que la longueur d'onde rayonnée. Ce retard peut être suffisant pour que le champ réfléchi soit en opposition avec le champ direct et l'affaiblisse sérieusement, mais il n'occupera qu'une petite fraction de la période de l'onde de modulation dont l'enveloppe ne sera, par conséquent, que très peu altérée.
Un autre aspect important de l'invention est que le type de modulation utilisé n'a pas d'influence directe sur l'ob- tention des indications de balisage. Dans l'exemple présent, on a supposé que la modulation d'amplitude est employée sur la bali- se et une démodulation ordinaire au récepteur. Le retard de 1' enveloppe de modulation est, cependant, le même pour tous les ty- pes de modulation et on peut également utiliser la modulation en vitesse angulaire, c'est-à-dire en phase ou en fréquence, à la seule condition que le récepteur mobile soit disposé pour la mo- dulation en phae ou en fréquence.
L'utilisation de ce type de modulation présente encore un grand'avantage indirect, en ce que, en vertu de l'effet "d'accrochage" inhérent à une telle modula- tion, le brouillage radio-électrique, provenant des balises voi- sines et d'autres sources, est considérablement réduit et en ce qu'il est possible de faire fonctionner un réseau de balises avec des espacements géographiques et des espacements sur l'échelle des longueurs d'onde plus réduits qu'on ne pourrait y parvenir
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d'autre manière. C'est pour cette raison que la modulation de fréquence ou de phase est à préférer.
La disposition à deux antennes ci-dessus indiquée peut être utilisée comme balise de vol au but par tout appareil mobile comportant des organes récepteurs non dirigés et démodula- teurs convenables et des organes de mesure de la différence de phase 2 iL s cose entre les deux enveloppes de modulation. La #F seule condition nécessaire est que le mobile doit naviguer de ma- nière que la différence de phase observée soit maintenue constan- te. La différence de phase peut être mesurée par tout moyen con- venable, tel, par exemple, qu'un phasemètre du type dynamométrique, ou par l'image produite sur l'écran d'un oscillographe à faisceau cathodique, conformément à la technique bien connue.
Une autre application de la même disposition est celle à une balise déterminatrice de route, de distance ou de position, le but de la balise étant de guider un mobile le long d'une route prédéterminée. Dans cette application, il est nécessaire pour le mobile de naviguer de manière que la différence de phase observée entre les deux enveloppes de modulation reçues soit maintenue con- stante à une valeur prédéterminée. Cette valeur prédéterminée dé- pend du relèvement de la route par rapport à la droite passant par ''les antennes de la balise, de l'espacement des antennes en lon- gueurs d'onde à la fréquence de modulation et des phases des en- veloppes de modulation aux deux antennes.
Par exemple, dans l' exemple simple choisi, il y a une différence de phase nulle entre les enveloppes reçues le long d'une route normale à la droite qui passe par les antennes de la balise et qui coupent ladite droite en son milieu, puisque, le long de cette route, les distances de propagation sont égales du point 0 aux deux antennes et que ces dernières ont la même phase d'enveloppes de modulation. Une va- riante consiste à employer des enveloppes de modulation déphasées de 180 aux antennes, cas dans lequel la différence de phase le long de la route médiane mentionnée sera de 180 .
Si on le désire,
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on peut faire varier une route correspondant à une différence de phase observée donnée sur le mobile, en faisant varier la phase des enveloppes de modulation aux antennes, le retard de phase à l'antenne M étant rendu égal à la différence entre la différence de phase déterminée à observer et le retard de phase 2# s cos[alpha] # F ou [alpha] est l'angle de la route par rapport à la droite joignant les antennes. Si on le désire, on peut produire des routes ad- ditionnelles au moyen des deux mêmes antennes en modulant l'éner- gie rayonnée à plusieurs fréquences, la phase de chaque fréquen- ce de modulation étant choisie suivant le relèvement de la route envisagée.
Bien que l'exemple simple ci-dessus ait été décrit avec utilisation d'antennes omnidirectionnelles, il est évident que, si on ne désire fournir les signaux de balisage que sur un arc limité, les antennes omnidirectionnelles peuvent être rempla- cées par des ensembles quelconques, concentrant la radiation dans la direction désirée. Dans ce cas, l'espacement des éléments de l'ensemble est déterminé en fonction de la fréquence de radia- tion, mais l'espacement entre les ensembles est déterminé, comme précédemment, par rapport à la fréquence de modulation et le dé- phasage total de l'enveloppe de modulation à chaque ensemble est déterminé en fonction de la différence de phase à observer sur le mobile.
Bien que l'invention dépende de l'observation de dif- férences de phase et que, par suite, ni l'amplitude de l'onde porteuse, ni la profondeur de modulation, n'aient d'importance directe, l'observation de la différence de phase est facilitée si les ondes à comparer sont d'amplitudes égales. Il est donc, en général, avantageux de faire fonctionner les antennes des di- vers systèmes de balisage de façon telle qu'elles donnent lieu à des champs à haute fréquence égaux et ayant la même profondeur de modulation. Lorsqu'on utilise la modulation en vitesse angulaire,
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il y a un autre avantage à utiliser la même profondeur de modula- tion (c'est-à-dire la même élongation de variation de fréquence ou de phase) car ceci facilite l'utilisation la plus avantageuse de la largeur de bande du récepteur.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante et à l'examen des dessins joints qui en re- présentent schématiquement, à titre d'exemples non limitatifs, deux modes de réalisation pratiques.
La figure 1 représente symboliquement, à l'aide de rectangles, un système de radio-balisage conforme à l'invention.
La figure 2 représente de la même manière un système radio-récepteur et indicateur utilisable en liaison avec le sys- tème représenté par la figure 1.
La figure 3 est relative à un système de radio-balise omnidirectionnel conforme à certaines caractéristiques de l'in- vention.
La figure 4 montre un système radio-récepteur et in- dicateur utilisable avec la balise omnidirectibnnelle de la fi- gure 3.
Les figures 5,6 et 7 sont des diagrammes explicatifs du fonctionnement de la balise et du récepteur associé, représen- tée respectivement par les figures 3 et 4.
La figure 1 se rapporte à une balise à trois antennes constituant une application de l'invention, suivant certaines de ses caractéristiques. Deux des antennes, A et 0, sont utilisées pour rayonner une onde porteuse modulée à 500 kilopériodes par se- conde (longueur d'onde de modulation 600 mètres) donnant au récep- teur une onde de signal dont la caractéristique est fonction de la direction de propagation. Ces deux antennes sont de préféren- ce espacées entre elles d'un peu moins d'une longueur d'onde à la fréquence de modulation, ledit espacement étant donc de l'or- dre de 600 mètres, quelle que soit la longueur d'onde porteuse rayonnée.
L'antenne B est située en alignement et pratiquement
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à mi-distance entre les antennes A et C et elle est utilisée pour rayonner un signal de lever de doute, ou de référence, sur la même fréquence porteuse que celle utilisée par les antennes A et C, mais modulée à 250 kilopériodes par seconde, au lieu de 500. Ces antennes sont excitées conformément à la séquence; ABC, ABC .... les périodes d'excitation étant pratiquement éga- les pour les antennes A et C et celle de B pouvant également être la même. La route balisée est normale au plan passant par A, B, C.
Toujours à la figure 1, le chiffre 1 désigne une source d'énergie porteuse, par exemple à 109 mégapériodes. Le chiffre 2 désigne un modulateur de fréquence de type connu, dans lequel l'énergie porteuse est modulée sur une bande de, par exem- ple, + 1 mégapériode, à une fréquence de 500 kilopériodes/seconde, qu'on peut appeler la fréquence intermédiaire de la balise, ob- tenue à partir de la source de modulation 3, ou encore à 250 ki- lopériodes/seconde,,harmonique inférieur de la fréquence inter- médiaire de la balise, obtenu à partir de la source 4. Ces sour- ces de fréquences de modulation sont couplées ensemble, comme in- diqué par la ligne pointillée 21, de manière à conserver une re- lation de phase fixe entre elles.
Par exemple, la source 4 à 250 kilopériodes/seconde peut être excitée à partir de la source 3 à 500 kilopériodes/seconde, à travers un diviseur de fréquence, ou encore, les 500 kilopériodes/seconde peuvent être obtenues à partir des 250 kilopériodes/seconde, par doublage de fréquence, ou bien encore les deux notes peuvent être obtenues par des mul- tiplications de fréquences différentes, ou des divisions, à par- tir d'un oscillateur commun. L'énergie de sortie modulée de 2 est appliquée, à travers les lignes de transmission 6,7 et 8, aux amplificateurs à fréquences porteuses 18,19, 20, puis à leur tour, à toutes les antennes.
Les longueurs de ces lignes de transmission sont telles que les périodes de propagation des lignes 7 et 8 soient respectivement de 0,5 microseconde et de 1,5
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microseconde supérieures à la période de propagation de la ligne 6, ces retards correspondant respectivement à des retards de phase de 90 et de 270 à la fréquence intermédiaire de la bali- se de 500 kilopériodes/seconde. Le numéro de référence 5 désigne un système commutateur triphasé commandant (par commutation) le fonctionnement des modulateurs 3 et 4 et des amplificateurs 18, 19,20. Ce commutateur exécute, en séquence, les séries d'opé- rations suivantes.
(a) Au cours de la première phase, il excite, à travers les conducteurs 9, Il, l'amplificateur 19, permettant à ce dernier d'exciter l'antenne A et simultanément, il fonc- tionne, à travers les conducteurs 9, 10, pour appliquer l'éner- gie de sortie à 500 kilopériodes/seconde de la source 3 au modu- lateur 2. A la fin de cette phase, l'amplificateur 19 et la source de modulation 3 sont amenés au repos. (b) Dans la se- conde phase, le système commutateur excite, à travers les con- ducteurs 12, 14, l'amplificateur 18 et, par suite, l'antenne B.
Simultanément, il fonctionne, à travers les conducteurs 12,13, pour appliquer au modulateur 2 l'énergie de sortie à 250 kilo- périodes/seconde de la source de modulation 4. A la fin de cet- te phase, l'amplificateur 18 et la source de modulation 3 sont amenés au repos. (c) Pendant cette troisième phase, le système commutateur excite, à travers les conducteurs 15,17, l'amplifi- cateur 20,. et, par suite, l'antenne C,. Simultanément, il fonc- tionne, à travers les conducteurs 15,16, pour appliquer l'éner- gie de sortie à 500 kilopériodes/seconde de la source de modula- tion 3 au modulateur 2, lesdits amplificateur et source de modu- lation étant amenés au repos à la fin de la phase. Cette séquen- ce se répète de façon cyclique, dans l'exemple considéré, à la fréquence de 3 kilopériodes par seconde.
Tout type de commande par commutation et susceptible d'exécuter à la vitesse voulue les fonctions ci-dessus décrites peut être utilisé. Par exemple, pour la commutation à vitesse réduite, le système peut être con- stitué par un commutateur mécanique en rotation continue sur une
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série de contacts, â travers lesquels des circuits de relais dans les amplificateurs et les sources à fréquence de modulation peuvent être ouverts ou fermés, lesdits relais à leur tour exé- cutant les fonctions de commutation proprement dites nécessaires dans chaque appareil.
Pour la commutation à grande vitesse, un système de commutation électronique préféré est constitué par un générateur d'impulsions triphasé qui peut être du type décrite en notre N 470.445, @ brevet @ fournissant des impulsions rectangulaires qu'on utilise à bloquer ou à débloquer, suivant besoins, les di- vers amplificateurs et sources de modulation. Avec un tel sys- tème, la fréquence de commutation. peut être suffisamment élevée pour permettre l'application d'une modulation additionnelle pen- dant la période d'excitation de l'antenne de lever de doute B, ladite modulation additionnelle servant à la transmission des signaux d'identification de la balise, ou à la commutation té- léphonique, ou à ces' deux buts à la fois et étant reçue simul- tanément avec les indications directionnelles de route.
Les antennes A, B, C peuvent avoir un certain degré de directivité le long de la route, de manière à limiter la ra- diation à la zône utile et, de la sorte, à diminuer la surface sur laquelle les réflexions peuvent se produire.
La figure 2 représente symboliquement à l'aide de rectangles un système radio-récepteur et indicateur de route uti- lisable en liaison avec le système émetteur de balise de la, figu- re 1. Les ondes de signal de la balise sont reçues sur l'antenne
D, qui est de préférence omnidirectionnelle, elles sont ampli- fiées dans l'amplificateur à haute fréquence 31 et, ensuite, leur fréquence est changée dans le mélangeur 32, au moyen de l'oscilla- teur à battements 42, en la fréquence intermédiaire du récepteur qui, dans l'exemple considéré, peut être d'environ 20 mégapério- des.
Après le changement de fréquence, l'onde reçue est de nou- veau amplifiée dans l'amplificateur à fréquence intermédiaire du
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récepteur 33 et appliquée, à travers le limiteur 34, au discrimi- nateur 35, dont l'énergie de sortie contient des trains d'oscil- lations de fréquence 500 kilopériodes/seconde, ou 250 kilopériodes/ seconde, correspondant aux modulations des radiations des antennes A, B, C, de la figure 1. L'énergie de sortie du discriminateur est appliquée, à travers le conducteur 36, à deux voies en paral- lèle.
Sur l'une de ces voies,, l'énergie de sortie à 500 kilopé- riodes/seconde est sélectionnée par le filtre 37 et, ensuite, sa fréquence est changée dans le mélangeur 38 par l'oscillateur à battements 43, dont la fréquence est de 500,2 kilopériodes/se- conde, de manière à fournir une onde ayant une forte composante à 200 périodes/seconde, dont la phase correspond à la moyenne des phases des trains d'ondes à 500 kilopëriodes/seconde obtenus par démodulation des signaux reçus des antennes A et C et, par suite, @ dépend du relèvement du récepteur par rapport à ces deux antennes.
Sur l'autre voie, l'énergie de sortie à 250 kilopériodes/seconde du discriminateur 35 est sélectionnée par le filtre 39, élevée à 500 kilopériodes/seconde par le doubleur de fréquence 40, après quoi sa fréquence est changée par le mélangeur 41 et l'oscilla- teur à battements 43. de manière à fournir une onde ayant une for- te composante à,200, périodes/seconde, dont la phase correspond à la phase des trains d'ondes à 250 kilopériodes/seconde obtenue par démodulation des signaux reçus de l'antenne B et, par suite, est indépendante du relèvement du récepteur. Ces deux énergies de sortie à 200 périodes/seconde sont respectivement appliquées aux deux bobines d'un indicateur "gauche-droite" du type dynamo- métrique 44, dont l'aiguille prend une position dépendant du pro- duit des composantes en phase des deux ondes excitatrices.
Quand le récepteur est sur la route correcte, les phases de modulation des signaux reçus des antennes A et C sont décelées de façon éga- le, à cause des retards relatifs des lignes de transmission 6,7, 8, de la figure 1, de part et d'autre de la phase de modulation correspondant aux signaux reçus de l'antenne de lever de doute B
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et l'indicateur est excite, dans l'un de ses enroulements par un courant dont la phase correspond à la phase moyenne des antennes A et C, l'autre enroulement étant excité par un courant corres- pondant à la même phase que ladite phase moyenne, mais obtenue à partir de l'antenne B. Les courants dans l'appareil de mesure sont ainsi complètement en phase et l'aiguille prend la position "route correcte".
Quand le récepteur est hors de la route cor- recte, les phases de modulation des signaux reçus de A et de C sont décalées ensemble, dans un sens ou dans l'autre, par rapport à la phase de modulation correspondant aux signaux reçus de l'an- tenne B. La phase moyenne de l'onde à 200 périodes/seconde ob- tenue à partir du mélangeur 38 est donc avancée ou retardée par rapport à la phase de l'onde à 200 périodes/seconde obtenue à partir du mélangeur 41 et les courants dans l'appareil de mesure ne sont plus en phase. L'indicateur dévie par conséquent soit à droite soit à gauche de sa position "route correcte", suivant le sens du déphasage moyen mentionné ci-dessus, c'est-à-dire suivant le côté de la route duquel le récepteur est situé.
Dans le but de stabiliser la route dans le sens dé- siré, un récepteur de contrôle peut être monté en un point con- venable de ladite route, et toute énergie de sortie dudit récep- teur indiquant que la route n'est pas en alignement correct peut être employée pour modifier les intervalles pendant lesquels les antennes A et C de la balise sont excitées, ou pour modifier d' autre manière les conditions, afin de corriger automatiquement l'alignement.
On a représenté à la figure 3, à l'aide de rectan- gles, une balise omnidirectionnelle constituant un mode d'appli- cation de certaines caractéristiques de l'invention. Cette balise utilise cinq antennes omnidirectionnelles P, Q, R, S, X. Pour simplifier le schéma, ces antennes ont été représentées en ligne droite, mais, dans la construction réelle de la balise, elles ne sont pas en ligne, mais disposées comme indiqué à la figure 6,
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P, Q, R, S, étant situées aux quatre angles d'un carré, P et R étant aux extrémités d'une diagonale et Q et S aux extrémités de la seconde diagonale, X étant au centre dudit carré. Comme dans le cas précédent, l'espacement des antennes est régi par la fré- quence de modulation (longueur d'onde), la diagonale du carré étant pratiquement égalé à 1/5 de la'longueur d'onde de modula- tion.
Par exemple, pour une fréquence de modulation de 500 kilo- périodes/seconde, soit une modulation de 600 mètres de longueur d'onde, la longueur de la diagonale est approximativement de 120 mètres. Toutes les antennes sont excitées à la même fréquence, dans l'exemple considéré, 120 mégapériodes/seconde, modulée à 500 kilopériodes/seconde dans le cas des antennes P, Q, R et S qui marquent les coins du carré et modulée à 250 kilopériodes/ seconde dans celui de l'antenne X ,qui est au centre du carré et qui, en fait, est une antenne de lever de doute.
Les phases des sources de modulation à 500 et à 250 kilopériodes/seconde sont interconnectées de façon rigide comme décrit ci-dessus, à propos de la balise représentée à la figure 1. ,
Sur la figure 3, le numéro de référence 51 désigne un maître-oscillateur fonctionnant à une fréquence de 15 méga- périodes/seconde, dont l'énergie de sortie est appliquée au modu- lateur de phase 52, dans lequel elle peut être modulée, si néces- saire, par une voie de communication à basse fréquence indiquée en 73, par exemple par une voie téléphonique. L'énergie de sor- tie modulée de 52 se répartit ensuite entre deux circuits corres- pondant respectivement à l'antenne de lever de doute X et au groupe d'antennes indicatrices de direction P, Q, R et S.
En commençant par le premier système, l'énergie de sortie de 52 est appliquée à un autre modulateur de phase 56, dans lequel elle est modulée, par une onde à 250 kilopériodes/seconde fournie par la source de modulation 53, avec une élongation de phase de + 45 , après quoi elle traverse des doubleurs de fréquence désignés par les références 58, 59 et 60, pour exciter l'antenne X à la fré-
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quence porteuse de 120 mégapériodes/seconde. Le doubleur de fré- quence 60 est commandé de façon électronique par une phase d'un commutateur à cinq phases 72, de façon telle que l'antenne X est excitée suivant une succession de périodes d'environ 200 micro- secondes de durée se répétant à raison de 1.600 par secondes.
L'autre dérivation de la sortie du modulateur de phase 52 aboutit tout d'aoord au doubleur de fréquence 55 et, de là, au modulateur de phase 57, dans'lequel l'énergie estmo- dulée avec une élongation de phase de + 45 par une onde à 500 kilopériodes/seconde, obtenue à partir de la source de modula- tion 53 à 250 kilopériodes/seconde, à travers le doubleur de fréquence 54. L'énergie de sortie modulée du modulateur de pha- se 57 est alors appliquée, par des voies distinctes, aux diver- ses antennes P, Q, R, S, Dans le cas de l'antenne P, la voie comporte un doubleur de fréquence 64, suivi du doubleur de fré- quence 68, à commutation, ou à manipulation électronique, nor- malement bloqué, la fréquence porteuse de sortie étant de 120 mégapériodes/seconde.
Les voies aboutissant aux antennes Q, R, S, comportent les doubleurs de fréquence 65,66 et 67, respec- tivement suivis par les doubleurs de fréquence à commutation électronique 69, 70,71, normalement bloquée, à ce point de vue semblables à la voie aboutissant à l'antenne P. En outre, cha- que voie comporte un réseau retardateur qui peut être une ligne de transmission, telle que les phases d'excitation des antennes Q, R, S, soient retardées par rapport à la phase d'excitation de l'antenne P, d'intervalles de 1/2, 1, et 1.1/2 microseconde, respectivement, lesdits intervalles correspondant à des dépha- sages angulaires de 90 , 180 , et 270 à la fréquence de modula- tion, de 500 kilopériodes/seconde.
Les doubleurs de fréquence à commande électronique 68,69, 70 et 71 sont commandés par des phases séparées du commutateur à cinq phases 72 (qui commandent également le doubleur de fréquence 60, à travers lequel est ex- citée l'antenne de lever de doute X, comme déjà expliqué) de
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façon telle que les antennes P, Q, R, S, sont excitées à tour de rôle, chacune pour une période de 100 microsecondes, à raison de 1. 600 périodes par seconde, la séquence d'excitation des cinq an- tennes étant P.Q.S.R.X. P.Q.S.R.X...
Le commutateur à cinq pha- ses 72 est un générateur d'impulsions à cinq phases de type connu, fournissant des impulsions rectangulaires de durée, de fréquence de récurrence et de phase convenables, à chacune des cinq bornes de sortie, lesdites impulsions étant employées pour débloquer, conformément à la séquence désirée, les doubleurs de fréquence à travers lesquels les antennes sont excitées. La fréquence de com- mutation est approximativement de 1.600 périodes/seconde et les antennes P, Q, R, S, sont excitées à tour de rôle, chacune pen- dant 100 microsecondes, l'antenne de lever de doute X étant exci- tée pendant les 200 microsecondes restantes de chaque période de commutation.
De la sorte, le système de balise rayonne de façon pratiquement continue, de l'une ou de l'autre de ses antennes, et toute modulation de voie de communication qui peut être appliquée au modulateur 52, en commun sur tous les circuits d'antenne, peut être reçue avec un brouillage négligeable provenant du processus de commutation.
Selon le mode de réalisation actuellement décrit, la période d'activité de l'antenne de lever de doute est deux fois plus longue que celle d'aucune des autres antennes, afin d'assu- rer au récepteur un bon'rapport signal/bruit, pour le signal de lever de doute qui est important. Comme le récepteur, ainsi qu' il sera décrit plus loin, comporte un limiteur, le rapport signal/ bruit est régi par la durée du signal, plutôt que par son ampli- tude. Les quatre autres antennes, qui fournissent ensemble le signal directionnel sont en fonctionnement pendant une durée to- tale supérieure à celle du fonctionnement de l'antenne de lever de doute mais, en général, elles fournissent un signal résultant plus faible, ledit signal étant obtenu au moyen de signaux élé- mentaires qui ne sont jamais en coincidence de phase complète.
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La figure 4 représente un système récepteur et indi- cateur susceptible d'être utilisé en liaison avec la balise omni- directionnelle ci-dessus décrite à propos de la figure 3. Selon cette disposition, les signaux de balise à 120 mégapériodes/se- conde sont reçus sur l'antenne Y, qui est, de préférence, non directive, ils sont amplifiés dans l'amplificateur à haute fré- quence 81, leur fréquence est changée quand la fréquence inter- médiaire du récepteur, qui peut être de l'ordre de 20 mégapério- des/seconde, dans le changeur de fréquence 82, comprenant les mélangeur, oscillateur et filtre habituels elle est amplifiée dans l'amplificateur à fréquence intermédiaire du récepteur 83 et, ensuite, après limitation dans le limiteur 84,
pour supprimer toute modulation d'amplitude susceptible de se produire à la ba- lise elle-même ou par suite de brouillage, ils sont appliqués au discriminateur de fréquence 85. L'énergie de sortie dudit dis- criminateur de fréquence 85 contient (a) un produit de démodula- tion correspondant à toute modulation de communication qui peut avoir été appliqué au système de balise, comme décrit plus haut, (b) une série de trains d'ondes à 250 kilopériodes/seconde, la durée des dits trains étant de 200 microsecondes et leur période de récurrence de 600 microsecondes, correspondant à la modulation à 250 kilopériodes/seconde de l'onde porteuse reçue pendant les périodes d'excitation de l'antenne de lever de doute X de la ba.- lise et (c) quatre séries de trains d'ondes à 500 kilopériodes/ seconde,
chacun de 100 microsecondes de durée et de période de récurrence de 600 microsecondes. Chaque série correspond à la modulation des ondes porteuses reçues pendant les périodes d'ex- citation de l'une des antennes P, Q, R, S, de la balise. Le pro- duit de modulation de communication est sélectionné par le filtre passe-bas 88 et, ensuite, appliqué à un dispositif d'utilisation approprié, tel qu'un casque téléphonique, quand ladite communica- tion est sous forme de courant téléphonique. Les ondes à 250 et à 500 kilopériodes/seconde sont soumises, de plus, aux opérations
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suivantes.
Les ondes à 50 kilopériodes/seconde sont tout d' abord sélectionnées par le filtre 86 et ensuite appliquées au doubleur de fréquence 89, dont l'énergie de sortie est consti- tuée par une série de trains d'ondes, la durée desdits trains et leur période de récurrence étant les mêmes que celles de l'onde d'entrée, mais chacun desdits trains comprenant des périodes d' une onde à 500 kilopériodes/seconde au lieu de 250. Cette éner- gie de sortie forme ensuite àes battements, dans le mélangeur 92, avec une onde de 500,1 kilopériodes/seconde, produite dans un oscillateur 93 à fréquence stable, stabilisée si nécessaire au moyen, par exemple, d'un cristal de quartz, conformément à la technique connue.
L'énergie de sortie du mélangeur est appli- quée au filtre passe-bas 95, à 100 périodes/seconde, à la sortie duquel on obtient une onde de fréquence 100 kilopériodes/seconde, dont la phase est déterminée par celle de 'la modulation à 250 kilopériodes/seconde de l'onde porteuse reçue. Comme cette mo- dulation est reçue seulement sur la radiation de l'une des an- tennes de la balise : de lever de doute X, sa phase est indépendante de la direction de propagation et, en consé- quence, la phase de l'onde à 100 périodes/seconde qui en est dé- rivée peut être utilisée comme phase de référence. L'énergie de sortie du filtre 95 est appliquée à la bobine mobile 99 du phase- @ mètre dynamométrique 98.
Pour une explication plus détaillée de la manière dont l'onde à 100 périodes/seconde est obtenue, on peut se re- porter à la figure 5. Il est bien connu que, si deux ondes in- interrompues de fréquences différentes sont appliquées à un dé- modulateur d'amplitude, on chtient une onde de sortie de fré- quence égale à la fréquence de battements, ou à la différence des fréquences des ondes d'entrée et que toute variation de phase de l'une ou de l'autre des ondes d'entrée a pour résultat une varia- tion égale de"la phase de ladite onde de sortie à fréquence de
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battements.
La courbe 110 de la figure 5 représente l'amplitude instantanée de l'onde de battements qu'on obtiendrait à la sortie du mélangeur 92, si le commutateur de la balise était supprimé et si l'antenne de lever de doute X de ladite balise était maintenue excitée en permanence. Cette onde de battements a'une fréquence de 100 périodes/seconde et une période de 10.000 microsecondes.
Toutefois, lorsque le commutateur est en fonctionnement, au lieu que l'énergie de sortie du mélangeur varie de façon continue comme représenté par la courbe 110, elle est constituée par une série d'impulsions brèves, telles qu'indiquées en k à la figure 5, lesdites impulsions étant de la durée uniforme de 200 micro- secondes et espacées uniformément à 400 microsecondes les unes des autres, mais d'amplitudes variables, l'amplitude de chaque impulsions particulière étant identique à celle de la courbe 110 pendant le temps occupé par l'impulsion envisagée.
Lorsqu'on applique cette onde interrompue ou pulsée complexe au filtre 95, qui laisse passer 100 périodes/seconde, mais qui coupe toutes les fréquences au dessus de 200 périodes/seconde, on obtient une onde continue, dont l'amplitude instantanée est proportionnelle à l' enveloppe des amplitudes pulsées, c'est-à-dire une onde continue de même fréquence et de même phase que celle qu'on obtiendrait en l'absence de commutation.
Toutefois, l'amplitude de l'éner- gie de sortie du filtre est réduite par rapport à celle qu'on pourrait obtenir en l'absence de commutation et cette diminution a lieu approximativement dans le rapport de la durée des impul- sions à leur période de récurrence, soit, dans le cas présent, dans le rapport de 200 à 600 microsecondes, ce qui donne l'onde continue 111 de la figure 5. Cette obtention d'une onde continue à la fréquence et à la phase de l'enveloppe, à partir d'un train d'impulsions est bien connue en relation avec les systèmes de communication par impulsions.
Si l'on se reporte de nouveau à la figure 4, on voit que les ondes à 500 kilopériodes/seconde à la sortie du discrimi-
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nateur 85 sont sélectionnées par le filtre 87 et, ensuite, appli- quées à deux mélangeurs 90 et 91, dans lesquels elles forment des battements avec une onde de fréquence 500,1 kilopériodes/seconde, fournie par l'oscillateur 93, de manière'à donner des ondes de fréquence 100 périodes/seconde, qui sont sélectionnées par les filtres 96 et 97 et, ensuite, respectivement appliquées aux bobi- nes de champ fixes 100 et 101 du phasemètre dynamométrique 98.
Les ondes à 100 périodes/seconde provenant des deux mélangeurs 90 et 91 diffèrent en phase de 90 , cette différence étant obtenue par l'introducteur du déphaseur à 90 désigné par le numéro 94 dans le circuit d'alimentation à 500,1 kilopériodes/seconde du dé- modulateur 91. De la sorte, les bobines fixes du phasemètre dyna- mométrique 98 sont excitées à 100 périodes/seconde par deux cou- rants provenant tous deux de la modulation à 500 kilopériodes/se- conde, reçue des antennes P, Q, R, S, de la balise, la bobine mo- bile étant excitée par un courant de la même fréquence de 100 pé- riodes/seconde que les bobines fixes, mais obtenue à partir de la modulation à 250 kilopériodes/seconde provenant'de l'antenne de lever de doute de la balise.
En conséquence, le phasemètre prend une déviation correspondant à la différence de phase entre le cou- rant à 100 périodes/seconde de sa bobine mobile et le courant à 100 périodes/seconde de ses bobines de champ, ces deux courants étant obtenus à partir d'ondes à 500 kilopériodes/seconde lesquelles sont mutuellement bloquées en phase, ayant leur origine commune dans la source 53 de modulation à 250 kilopériodes/seconde de la figure 3.
L'onde à 500 kilopériodes/seconde à partir de laquelle est obtenu le courant de la bobine mobile du phasemètre provient de l'onde de la source de modulation à 250 kilopériodes/seconde, après avoir franchi les étapes suivantes: modulation dans le modulateur 36 de la figure 3, propagation de l'antenne de lever de doute X de la ba- lise à l'antenne réceptrice Y; démodulation dans le démodulateur 85 de la figure 4, et, finalement, doublage de fréquence dans le doubleur 89 de la même figure 4.
L'onde à 500 kilopériodes/seconde
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à partir de laquelle est obtenu le courant de champ du phase- mètre est elle-même obtenue à partir de la même onde de la source de modulation à 250 kilopériodes/seconde à travers les étapes suivantes: doublage de fréquence dans le doubleur 54 de la fi- gure 3, modulation dans le modulateur 57 de la figure 3, propa- gation à partir des antennes de balise réparties dans l'espace P, Q, R, S, jusqu'à l'antenne réceptrice Y et, finalement, dé- modulation dans le démodulateur 85 de la figure 4.
La diffé- rence de phase à laquelle obéit le phasemètre est donc détermi- née par le facteur variable dans le système de conversion de 250 kilopériodes/seconde à 100 périodes/seconde, ledit facteur va- riable étant fonction des voies de propagation, et la déviation du phasemètre indique l'angle de relèvement du récepteur par rapport à la balise, comme expliqué ci-après.
Il est important de noter que l'énergie d'entrée du mélangeur 90, à partir du filtre 87, est constituée par quatre séries de trains d'ondes à 500 kilopériodes, correspondant aux modulations reçues en séquence de chacune des antennes de balise P, Q, R, S. Comme ces antennes occupent des positions différen- tes dans l'espace les phases des modulations qu'on en reçoit par l'antenne réceptrice unique Y sont également différentes. Chaque série d'ondes à 500 kilopériodes donne naissance à une série cor- respondante d'impulsions à la sortie du démodulateur 93. Ces im- pulsions, à leur tour, donnent naissance, à la manière déjà dé- crite, à une onde continue à 100 périodes/seconde, à la sortie du filtre 96. La phase de cette onde correspond à celle de la série de trains d'ondes à 500 kilopériodes d'où elle est finalement dé- rivée.
L'énergie de sortie totale du filtre 96 comprend donc quatre ondes à 100 périodes/seconde superposées dont les phases correspondent respectivement à celles des modulations reçues des quatre antennes de balise P, Q, R, S. Chacune de ces quatre on- des est continue, en dépit de l'excitation intermittente desdites antennes due au fonctionnement du commutateur de phase 72 qui
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commande les doubleurs de fréquence d'alimentation des antennes.
Des conditions analogues se produisent à la sortie du filtre 97, point auquel quatre autres ondes à 100 périodes/seconde continues superposées sont produites, chaque onde différant en phase de 90 de l'onde correspondante à la sortie du filtre 96. Comme ces on- des sont toutes de la même fréquence, on peut, bien entendu, en faire l'addition vectorielle, de manière à donner, aux sorties des filtres correspondants, deux ondes-sommes différant en phase de 90 , mais identiques sur tous les autres points. On veille à éga- liser les gains sur les deux voies 90 - 100 et 91 - 101.
Il est à noter également que, comme le but unique de la chaîne d'appareils constituée par le mélangeur 91, le déphaseur 94 et le filtre 97 est de fournir une onde en quadrature avec celle o'btenue du filtre 96, mais identique à celle-ci sur tous les autres points, cette chaîne d'appareils pourrait être supprimée et l'ali- mentation en quadrature pour la bobine 101 de l'appareil de mesure pourrait être obtenue à partir de l'énergie de sortie à 100 pério- des/seconde du filtre 96, au moyen d'organes diviseurs de phase bien connus dans la technique. Toutefois, de tels organes divi- seurs de phase dépendent de la stabilité de la fréquence de fonc- tionnement et leur utilisation imposerait des exigences très sé- vères de stabilité de fréquence à la source de modulation de balise 53, aussi bien qu'à 1''oscillateur à battements 93 du récepteur.
Avec la disposition rëprésentée à la figure 4, les variations de la fréquence des sources de modulation de la balise sont sans ef- fet sur la production du déphasage de 90 désiré, celui-ci dépen- dant seulement du déphaseur 94 qui fonctionne à'la fréquence de l'oscillateur à battements 93 du récepteur et une petite variation de la fréquence de cet oscillateur, qui pourrait occasionner une variation relativement importante de la fréquence de battements, n'aura qu'une influence faible sur la phase de la tension réelle- ment appliquée au mélangeur 91.
Le déphasage mutuel des quatre ondes continues à 100
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périodes/seconde obtenu comme expliqué plus haut dépend de la différence de la rîise en phase de modulation aux antennes émet- trices correspondantes et des différences de longueur des trajets desdites antennes émettrices à l'antenne réceptrice.
Si l'on se reporte à la figure 6, où la dimension L est celle de la moitié de la diagonale du carré déterminé par les antennes, on voit que, pour une antenne réceptrice disposée en un point 0, suffisamment éloigné du système de balise pour que le relèvement de 0 à chacune des antennes de balise ait pratiquement la même valeur [alpha] étant l'angle de relèvement relatif à la direction d'une diagonale S Y Q du système d'antenne de balise, les différences de trajets résultant de la disposition des antennes dans l'espace donneront lieu à des différences de phase, par rapport à une onde de réfé- rence émise au point Y, et ceci de la manière suivante.
Si l'on désigne la longueur d'onde de la fréquence de modulation par # l'onde due à la radiation à partir de P avan- ce d'un angle
EMI26.1
360 Yp - 360 L sin 8 À F - ÂF l'onde due à la radiation à partir de Q avance d'un angle
EMI26.2
3600 Yq 3600 L cos à A F - Ap l'onde due à la radiation à partir de R retarde d'un angle
EMI26.3
360 Yr ¯ 360 L sin <=< Fa ÀF et l'onde due à la radiation à partir de S retarde d'un angle
EMI26.4
360 Ys ¯ 360 L cos< \p As A ces différences de phase on doit ajouter les re- tards de phase imposés, comme expliqué à propos de la figure 3, par les dispositifs à retardement 61,62 et 63 dans les circuits d'alimentation des antennes Q, R, S, lesdits retards s'élevant respectivement à 90 , 180 et 270 .
Le déphasage relatif total des modulations reçues des quatre antennes est donc le suivant:
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Antenne P ; 360 L sin a< zip Antenne Q : 3600 L cos - 900 , <* F Antenne 0 Sirl,.< 180' Antenne ? sin( iso .
À p Antenne S : - 3600 ,N L F cos el - 2700
L'énergie de sortie du filtre 96, figure 4, est donc le vecteur-somme de quatre ondes à 100 périodes/seconde d'ampli- tudes égales (puisque toutes'les autres antennes P. Q. R. S. sont également excitées) mais déphasées conformément au déphasage gé- néral de modulation ci-dessus indiqué. Ces qutre ondes sont re- présentées vectorrellement à la figure 7 sous forme des vecteurs vP, vQ, vR, vS, la lettre finale de ces références correspondant à l'antenne associée au vecteur envisagé. Ces relations de phase sont telles que les vecteurs peuvent être commodément traités par paires.
Les vecteurs vP et vR s'ajoutent pour donner un vec- teur résultantedont la phase est constante et égale à 90 alors que son amplitude varie avec l'angle * de relèvement et est donnée par
EMI27.2
2 sin 360 sin 0( A p comme indiqué à la figure 7 par le vecteur I. De même, les vec- teurs vQ et vS s'ajoutent pour donner un vecteur résultant dont la phase est constante et égale à zéro degré, son amplitude étant variable avec l'angle de relèvement [alpha] et donné par l'expression
EMI27.3
2 sin 360 L cos =< A p Ce vecteur-somme est indiqué à la figure 7 par le vecteur V.
La somme générale des quatre vecteurs, représentée à la figure 7 par le vecteur W a un angle de phase,,,9 où
EMI27.4
sin 3600 L sin 0( fi arc tg ################-### sin 3600 L cos hF
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Ainsi, l'angle de phase/? de l'énergie nette de sor- tie à 100 périodes/seconde du-filtre 96 (figure 4) varie progres- sivement tout autour de la balise.
Si L / #F est de l'ordre de un dixième ou moins, il est légitime d'utiliser l'approximation sin x = x et l'expression pour ss peut alors être simplifiée et s' écrire
EMI28.1
360 E sine< arc 360 riz cos ou F = arc ta[alpha] c'est-à-dire que l'angle de phase de l'onde à 100 périodes par seconde est le même que l'angle de relèvement du récepteur par rapport à la direction S.Y.Q., les vecteurs Q et V se combinant pour donner un vecteur W d'amplitude pratiquement constante et d'angle de phase pratiquement égal à [alpha], pour toutes les valeurs de [alpha] Le phasemètre 98 indiquera done directement l'angle de relèvement du récepteur par rapport à la balise.
Il est évident que l'énergie de sortie du filtre 97, figure 4, est identique à celle du filtre 96, comme expliquée aux paragraphes précédents, à un déphasage fixe près de 90 , dû à l'introduction du déphaseur 94 dans l'alimentation du mélangeur 91 à partir de l'oscillateur à battements. La phase réelle de l'oscillateur à battements 98 est sans importance, car elle agit sur les deux démodulateurs de la même manière et n'introduit au- cune différence de décalage des phases à la sortie des filtres 96 et 97.
On remarquera également que tout déphasage différen- tiel de courants à la fréquence de modulation susceptible de se produire dans les appareils de la balise ou dans le récepteur n' aura pour résultat qu'une erreur fixe dans l'indication de direc- tion. Une telle erreur peut être évitée par simple réglage de la position de l'échelle du phasemètre, ou par introduction d'un
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.déphasage différentiel, de sens opposé à celui de l'erreur, dans le circuit de la bobine mobile du phasemètre ou, de préfé- rence, dans le circuit d'alimentation du mélangeur 92 par l' oscillateur à battements.
Bien qu'on ait mentionné dans la description ci-des- sus de certains modes de mise en oeuvre de l'invention, divers appareils tels que des oscillateurs, des modulateurs, des discri-- minateurs de fréquence, des filtres, des doubleurs de fréquence, des mélangeurs et analogues, aucuns détails n'ont été donnés re- lativement à leur construction, lesdits appareils étant bien connus dans la technique et l'invention ne nécessitant aucun mode de construction spécial à leur sujet. Il est bien entendu que, dans le cas des doubleurs de fréquence et autres disposi- tifs translateurs, l'existence d'une certaine amplification en plus de leur fonction principale n'est pas exclue.