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Y'uiluluN.üvTS AUX ttLTrüH RADIO AUWIW!J3l,.I!:!:i PAR VARIATION DE PERMEABILITE.
La présente invention concerne les récepteurs radio et plus particulièrement de nouveaux circuits perfectionnés pour de tels récepteurs où le réglage de l'accord se fait par variation de la perméabilité.
Dans un récepteur radio ordinaire, accorde par capacité varlable, on accorde généralement le primaire du transformateur H F d'entrée inséré dans l'antenne sur une fréquence plus basse que la plus basse fréquence de la sous gamme couverte par le ait transformateur H F . Un tel circuit primaire connu, à impédance élevée, présente l'avantage que le gain peut être élevé sur les
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fréquences basses de la sous gamme du fait de -La surtension primaire.
Le gain pour les fréquences élevées de la sous gamme peut être augmentée comme connu au moyen d'une capacité entre extrémités opposées à celles réunies à la masse des bobines primaire et secondaire. un obtient ainsi un gain à peu prèsuniforme dans toute la sous gamme.
Dans les circuits accordés par variation de perméabilité d'une bobine d'inductance, au moyen d'un noyau mobile en poudre de fer comprimée, on a rencontré de grandes difficultés pour maintenir -Le gain sensiblement constant sur une large bande de frequences; si 1 ,on réussit a réaliser le gain désiré à une extrémité de la sousgamme, il décroît rapidement a l'autre extrémité parce que la fréquence de résonance de l'ensemble du circuit est très éloignée de celle du primaire du transformateur utilise.
La présente invention a pour objet un circuit nouveau et perfectionné, réglable par variation de perméabilite, tel que le gain soit sensiblement uniforme sur toute l'étendue d'une sous gamme. vans le dispositif objet de A'invention, le circuit primaire est a faible impédance et resonne sur une fréquence plus élevée que -La fréquence la plus élevée de la sous gemme, En outre, les inductances des earoulemenats primaire et secondaire varient uniformément en t'onction de la fréquence.
L'invention met en oeuvre un circuit à transformateur dans lequel l'inductance mutuellevarie d'une façon sensiblement -Linéaire avec l'inductance du secondaire du transformateur.
L'invention prévoit également un nouveau moyen perfectionné tel que le circuit d'antenne et le circuit accordé d'un étage H F en aval se suivent bien en fréquence en introduisant dans ces deux circuits, par couplage, des composantes réactives convenables. conformément à l'une des caractéristiques de l'invention.,,
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on utilise, dans le circuit H F, un transformateur accordable par variation de permébilite dont le primaire à faible impédance comporte une Inductance auxiliaire en série.
De plus, les enroulements primaire et secondaire du transformateur H F couplés serrés, sont disposés de telle sorte qu'une variation de l'inductance du secondaire pour accorder ce circuit entraîne une variation proportionnelle de l'inductance du primaire., d'où un gain sensiblement uniforme sur toutes les fréquences de la sous gamme.
De plus l'alignement avec les autres circuits du récepteur se trouve facilite.
L'invention sera d'ailleurs bien comprise si l'on se rapporte à -La description qui suit et au dessin qui l'accompagne a titre d'exemple non limitatif et danslequel:
La figure 1 est un schéma partiel du circuit d'un récepteur dont l'accord est obtenu par variation de perméabilité. la figure est une coupe d'un transformateur utilisé dans le circuit de la figure 1. la figure 3 montre des courbes représentant la valeur du gain en fonction de la frequence, pour -Le circuit de -La ligure 1 et pour d'autres types de circuits accordés à haute fréquence.
.La rigure 4 est une variante ae la figure 1. la figure 5 représente un circuit permettant de réaliser la commande unique entre le circuit d'un cadre, accorde par variation ae permeabilité et un circuit H F également accordé par variation ae permeabilite.
En se reportant figure 1, on voit une source de tension H F 1 simulant la f. e.m. induite dans l'antenne; elle est connectée aux bornes du primaire 2 d'un transformateur H F 3, par l'intermédiaire d'une résistance 4 et d'une inductance auxiliaire 5. L'inductance du circuit primaire est accordée au moyen d'un condensateur 6. Le transformateur H F 3 comporte un secondaire 7 et un noyau magnetique 8, en poudre de fer
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comprimée,, qui fait varier la perméabilité, Le secondaire 7 est accordé par un condensateur 9.
La fréquence d'accord du secondaire, par exemple a l'intérieur d'une bande, dans un récepteur de radiodiffusion varie par -Le déplacement du noyau 8. un s'arrange pour que le circuit du primaire 2 et l'inductance auxiliaire 5 accordés par -Le condensateur 6 résonnent ae préférence sur une fréquence plus élevée que la fréquence -La plus '.Levée de la sous gamme couverte par le secondaire.
La source de tension H F 1 peut 'être constitue? par un tube électronique, dont -La résistance anodique est représentée par .la résistance 4 (Fig.1) et dont -La capacité entre électrodes constitue au moins une partie de la capacité 6. uu bien cette source 1 peut 'être une antenne comportant une certaine capacité dont les constantes ont été représentées sous forme d'éléments localisés 4-5.
Le primaire du transformateur 3 est de preference constitué par un petit nombre de spires, suroulées coaxialement et qui s'étendent sensiblement sur toute la longueur des spires du secondaire 7, de telle sorte que, Lorsque l'inductance de l'en- roulement 7 est modifies par le réglage de la position du noyau magnétique 8, l'inductance du primaire 2 varie de -La même manière, le noyau mobile exerçant la même influence sur les deux enroulements.La figure;;:: représente un tel type de transformateur, dans lequel le secondaire 7 est enroulé en forme de solénoïde sur un support diélectrique 10, et dans lequel le primaire;;:: est bobiné en spirales et de manière uniforme sur toute la longueur du secondaire.
Le noyau de fer 8, en poudre comprimée, est loge à l'intérieur du support 10 et peut se déplacer axialement à l'interieur des bobines 2 et 7.
L'un des avantages du transformateur de -La figure 2 et de son emploi dans le circuit de la figure 1, réside dans le fait que, lorsque la fréquence de résonance du secondaire varie
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depuis la fréquence la plus élevée jusqu'à la fréquence La plus basse de la sous gamme, le gain des circuits reste sensiblement constant. L'inductance du secondaire 7 augmente alors que la fréquence d'accord s'éloigne davantage de la résonance primaire, l'impédance du circuit primaire et le gain tendent à diminuer.
Toutefois, l'inductance du primaire augmente par suite du déplacement au noyau 8 et, par conséquente l'inductance mutuelle des *cuits augmente proportionnellement a l'inductance secondaire, d'où une réduction de -L'abaissement du gain, lorsqu'on s'approche de la rrequence la plus basse.
Un calcul très simple permet d'expliquer -La propriété du nouveau ci rcuit. boit
L1 - L a + Lp (1) où L1 est l'inductance du primaire, La l'inductance de la bobine auxiliaire 5 et Lp celle du primaire 2. uomme Le couplage entre le primaire et .Le secondaire 7 est très serré, voisin de 1, et qu'il n'y a pas de couplage entre la bobine auxiliaire 5 et le secondaire 7, on a:
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K1 est le coefficient de couplage des enrouiements 2 et 7, M l'inductance mutuelle du transformateur et L2 l'inductance du secondaire 7. un a donc:
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K étant le coefficient de couplage entre l'ensemble du circuit primaire et le secondaire, un tire
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Vans la situation actuelle, la valeur de 1'Inductance Li de l'ensemble au circuit primaire, est determinée par la frequence désiree ae resonance du primaire. L'inductance Lp du primaire 2
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est determinée par .la valeur aesiree du coefficient de couplage K.
Le gain d'un tel transformateur a une va.Leur sensibipma-it égale à es=xm Q2 (5)
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-( l -:: xul) dans laquelle Ci est la capacité du primaire et Q2 le coelri cient de surtension au secondaire. La condition de resonance du secondaire s'écrit comme connu
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Vans l'équation ci-aessus, -Le t'acteur qui multiplie -Le terme jxL 2 représente l'impédance introduite par le primaire et qui. modifie donc -La courbe d'accord du secondaire considère seul.
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uomme on l'a dit ci-dessus, .L'enrou1.P.ment re sonne sur une fréquence supérieure a -La fréquence la plus élevée du secondaire, et l'inductance primaire augmente lorsque la prequence du secondaire
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diminue.
Li- en résulte que le terme X 12 X..lt -:R. reste sensiblement si XL: - Xl. 1 plus constant que 1. t accora du transformateur était obtenu par la seule variation de l'inductance du secondaire seul. La gamme totale d'accord du transiormateur est donc moins -restreinte et la réalisation de -La commande unidue avec les autres circuits est beaucoup plus pacild qu'avec les systèmes dans lesquels l'inductance primaire
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du transrormatel-ir ne varie pas.
Les avantagesprasentés par -Le circuit de la g.gure 1 utilisant le transiorma-teur de -La IJ.gure , se comprenndJ:1.t clairement en se reportant a la ligure 3, dans laquelle ..La courbe il représente la variation du gain du circuit de la figure 1, pour un secondaire couvrant .la gamme usuel.le dite P.O. de radiodiffusion. La
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courbe 1H correspond au c1 c:at d'un récepteur radio, ll-,))J.tu81., accordé par capacités variables.; pour lequel le gain est généralement élevé à l'extrémité aes fréquences basses, du fait de la proximité de la résonance primaire. De plus le gain vers l'extrémité des fréquences elevees de la sous gamme est augmenté par la présence de la capacité entre primaire et secondaire.
La courue 13 represente le gain en fonction de la fréquence d'un transformateur accordé par variation de perméabilité, dans lequel le primaire résonne sur une fréquence inférieure à la plus basse fréquence de la sous gamme. Dans un tel circuit, le gain est élevé pour les fréquences basses, maiscomme l'inductance mutuelle décroit lorsque l'inductance secondaire diminue, le gain tombe très rapidement quand la fréquence augmente. L'impédance du circuit diminue quand .la. fréquence croit, puisque la capacité qui accorde le secondaire est con.stante dans les systèmes à perméabilité variable. De plus .le rapport entre cette capacité et celle de couplage étant évidemment constant, le gain n'augmente pas avec la frequence comme dans les systèmes à condensateur vari abl e.
La rxrurbe 14 que l'on peut comparer à la courbe 11, représente le gain en fonction ae la fréquence, pour un circuit accordé par variation de perméabilité, lorsque la totalité du primaire résonne sur une fréquence plus élevée que la plus haute fréquence de la sous gamme considérée. Ceci est vrai quand tout l'enroulement primaire est concentré près d'une extrémité de l'enroulement secondaire, l'espacement nécessaire étant ménagé pour que le coefficient de couplage ait la valeur désirée pour les fréquences élevées de la sous-gamme. un voit d'après la courbe que le gain diminue rapidement vers les fréquences basses, et que la fréquence d'accord est plus éloignée de celle du primaire.
Ceci tient à ce que l'inductance primaire est fixe; l'inductance mutuelle augmente donc comme la racine carrée de l'inductance secondaire,
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et non pas proportionnellement comme dans les circuitsobjetsde la présente invention..
Dans la variante de la figure 4, le primaire 2 est connecté a 'une antenne 15, qui peut, pour les fréduences considérées, être assimilée à une capacité. Comme on l'a expliqué précédemment pour la détermination des valeurs La et Ldu primaire,l'inductance 5 repesente totalement ou partiellement la composante inductive de 11 antenne et du conducteur d'amenée.
Le transformateur 5 comporte un troisième enroulement 16 relie à un cadre récepteur 17. Cet en-roulement 16 est, de préférence, un solénolde à spires serrées et il est rapresante, fig. 2, comme étant supporté par le tube diélectrique 10, près de l'extramité secondaire 7 par laquelle pénètre le noyau 8. Par suite de la disposition relative des enroulements 2 - 16 et 7, l'inductance primaire, qui comprend 11 enroulement 2, augmente lorsque l'inductance secondaire augmente, par suite du déplacement du noyau 8.
Toutefois, l'inductance du troisième circuit, qui comporte l'en- roulement 16 et le cadre. 17, reste sensiblement constante, lorsque la position du noyau 8 est réglée à 1 Intérieur des enroulements., en vue de réaliser l'accord. La caractéristique d'accord d'un tel récepteur est très voisine de celle du circuit de la figure 1; elle a été représentée par la courbe 18 de la figure 3.
Le circuit de la figure 5 represente une partie d'un récepteur accordé par variation de perméabilité comportant un dispositif de commande unique analogue a celui de la figure 4. bans la figure 5, un cadre 19 est relié au primaire HO d'un transformateur accordé par variation de perméabilité et comportant un noyau magnétique réglable 21. Le secondaire 22 - 25 a une de ses bornes reliée à -La grille de commande 23 d'un tube électronique 24, par exemple une pentode.
La grille 23 est reliée à la masse par une ré sistance de grille 26 et un
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condensateur 27 le ciréuit de réglage automatique de sensibilité étant connecté en un point situé entre 26 et 27. La cathode 28 est reliée directement à la masse et la grille d'arrêt est reliée à la cathode. Un,2 source appropriée, indiquée seulement par la référence B @ slimente la grille écran qui est d'autre part reliée à la cathode par un condensateur 31. L'anode 32 est reliée au primaire 33 d'un transformateur H F 34, comportant un secondaire 35 et un troisième enroulement 36.
L'inductance secondaire 35 est shuntée par le condensateur d'accord 37 tandis que le troisième enroulement 36 est relié à une petite bobine 38, dont la fonction est de représenter un cadre fictif couplé au secondaire du transformateur 34.
Le primaire 20 et le secondaire 22 du transformateur d'antenne sont, de préférence, réalisés comme les enroulements s 16 et 17 du transformateur de la figure 4, que le noyau d'accord 21 pénètre dans le secondaire 22, après avoir traversé le primaire 20 , comme le fait le noyau 8 du transformateur de la figure 2.
Ltinductance totale du circuit primaire 19 et 20 est calculée pour que le gain soit maximum. Pour que celui-ci soit constant on concentre l'enroulement 20 à une extrémité du transformateur, de telle sorte que le mouvement du noyau 21 ne modifie pas sensiblement l'inductance du primaire. Le transformateur 34 est exactement réalisé comme celui représenté par la figure 2; Le primaire 33 correspond à l'enroulement 2 , il est bobiné sur toute la longueur du secondaire 35; l'enroulement 36 est concentré à l'extrémité de l'enroulement secondaire par laquelle pénètre le noyau 39.
On donne de préférence à l'inductance 38 la même valeur que celle du cadre 19. On a trouvé que lorsque l'inductance 38 est ainsi couplée au primaire du transformateur 34, le terme réactif introduit dans les circuits secondaires des deux transformateurs H F est le marne. Il en résulte que ces circuits se suivent bien en
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fréquence si lesnoyaux 21 et 39 sont mécaniquement solidaires, comme indique schématiquement par la ligne 40 en traits mixtes.