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DISPOSITIF DE PROTECTION CONTRE LES ONDES STATIONNAIRES.
La présente invention se rapporte aux dispositifs de trans- mission à très haute fréquence et s'applique particulièrement aux dispo- si tifs de chauffage à haute fréquence de charges diélectriques et autres.
Plus précisément - elle consiste en un dispositif servant à empêcher l'ap- plication de tensions destructrices sur des générateurs électriques à très haute fréquence souples à des canaux de transmission.
Dans la technique du chauffage à haute fréquence, l'énergie haute fréquence est ordinairement fournie à une charge à chauffer par l'intermédiaire d'une ligne de transmission ou guide d'onde. Come d'or- dinaire en transmission à ultra, haute fréquences des précautions doivent être prises pour empêcher la production d'ondes stationnaires de grande amplitude dans la ligne de transmission. Dans certains cas, dont les char- ges à chauffer par pertes diélectriques sont un exemple typique, la capa- cité, la self ou d'autres caractéristiques électriques de la. matière à chauffer ont tendance à subir des variations considérables au cours des opérations.
Quoiqu'il soit possible d'éliminer les ondes stationnaires importantes au moyen de dispositifs d'adaptation dimpédance classiques, leurs variations inopinées, somme il a été dite font qu'il est nécessaire de régler continuellement ces dispositifs d'adaptation, si 1.Son veut éviter les ondes stationnaires, et dans de nombreux cas ce réglage est impossible à cause du changement brusque des caractéristiques de la charge ou son équi- valent
Dans ces circonstances, en faite la, fréquence à laquelle le tube oscillateur fonctionne peut soudainement sauter d'une valeur à une au- tre et même si la.
charge était convenablement adaptée de manière à rendre les ondes stationnaires négligeables au moment du saut, des ondes station- naires importantes peuvent être présentes après le sauta Ces ondes sta- tionnaires produisent habituellement une tension élevée aux bornes des tu-
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bes oscillateurs fournissant l'énergie à la lignée Les tubes oscillateurs ont maintenant habituellement un scellement verre-métal à leurs bornes de sorties et la. tension excessive provoquée par les ondes stationnaires échauffe le verre à l'endroit du scellement et celui-ci se brise souvent., détruisant ainsi le tube.
L'invention a pour but de procurer un dispositif de protec- tion qui empêche la destruction des tubes oscillateur de générateur provo- quée par une surtension à leurs bornes de sortie.
Ce but est réalisé conformément à l'invention au moyen d'un dispositif dans lequel un générateur d'oscillation haute fréquence envoie son énergie par un canal de transmission à une charge à chauffer en haute fréquences et comprend un dispositif de protection servant à arrêter le fonctionnement du générateur d'oscillations lorsque des ondes stationnai- res d'amplitude dangereuse se présentent à la sortie du générateur d'oscil- lationso
L'invention ressortira clairement de la description suivante d'une forme d'exécution préférée,, représentée à titre d'exemple au dessin annexé dont l'unique figure est un schéma de connexions d'un générateur d'oscillations pourvu d'un appareil de protection.
Comme le montre le dessin, un générateur d'oscillations 1, qui peut consister en un magnétron, envoie son énergie par une ligne de transmission 2, qui peut Être un guide d'ondes ou un câble concentrique par exemple, à une charge 3 telle qu'un dispositif de chauffage diélectri- queo Un scellement verre-métal 4 devenu classique est prévu à la jonction du canal de transmission 2 et du générateur d'oscillations 1. L'énergie électrique est fournie au générateur 1 par une source de courant continu 5 à travers les contacts d'un relais 6 de type tel que le courant allant de la source 5 à l'oscillateur 1 est interrompu quand le relais 6 est excité.
Le courant circulant dans la bobine d'excitation du relais 6 est fourni par une source appropriée 7 à travers un interrupteur à commande manuelle 8, un milliampèremètre 9 shunté par un condensateur Il, et une résistance réglable 13. Aux bornes d'un condensateur de by-pass HF 12 se trouvent reliés une paire de conducteurs qui sont reliés respectivement à un noyau conducteur cylindrique 15 et à un fourreau cylindrique 16 séparés l'un de l'autre par une diélectrique 170
Les éléments 15, 16 et 17 forment un condensateur de by-pass 20 pour des fréquences de l'ordre de celles produites par le générateur d'oscillations 1.
L'extrémité libre du noyau 15 est reliée à un détec- teur ou élément de protection 14 connu en technique d'ultra haute fréquen- ce sous le nom de "little fuselé Le fourreau 16 est vissé sur une barre tubulaire 18 sortant d'un corps cylindrique 19 monté d'un coté de la. li- gne 2. Le cylindre 19 contient une sonde de captation 21 qui pénètre à l'intérieur de la ligne 2 par une ouverture pratiquée dans la paroi de celle-ci et située à une distance du scellement verre-métal 4 correspon- dant à un nombre entier de demi-longueurs d'ondes produites par le généra- teur 1. La quantité dont la sonde 21 pénètre à l'intérieur de la ligne 2 est réglable au moyen d'une vis tournant dans le fond supérieur fermé du corps cylindrique 19.
Un ressort 22 relie la sonde 21 à l'extrémité libre du détecteur 14.
Le fonctionnement du dispositif décrit ci-dessus doit être pratiquement le suivant. La charge 3 étant bien mise en place et connec- tée, le dispositif est mis en route par la fermeture de l'interrupteur 8, la batterie 7 faisant passer le courant par le milliqmpèremètre 9, les conducteurs reliés au fourreau 16, le corps cylindrique 19, la sonde 21, le ressort 22, le détecteur. 14, le noyau 15,le relais 6 et la résistance 13 Celle-ci est réglée de telle façon que le courant passant dans la bo-
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bine d'excitation du relais 6 est tout juste insuffisant pour ouvrir ses contacts séparables.
La, sonde 21 capte de l'énergie de l'onde électromagné- tique qui commence à circuler dans la ligne 2 quand l'oscillateur 1 est alimente et fait passer du courant pas le détecteur 14, le noyau 15, le diélectrique 17 et le fourreau 16 vers les parois du.corps cylindrique 19 et celles de la.ligne 2o Cette énergie traverse le détecteur 14 et aide ainsi à déterminer sa résistance;
ainsi donc l'énergie captée par la, son= de 21 joue un rôle dans la détermination de la, quantité de courant circu- lant dans la bobine d'excitation du relais 60
La charge 3 est réglée de façon qu'il n'y ait pratiquement pas d'ondes stationnaires dans le guide d'ondes'2 et la sonde 21 est ré- glée conjointement avec la résistance 13, de façon que le courant pas- sant dans la bobine d'excitation du relais 6 soit tout juste insuffisant à ouvrir ses contacts. La charge 3 reste mal adaptée jusqu'à ce que le milliampèremètre 9 indique une augmentation sérieuse de tension produite par les ondes stationnaires sur la sonde 21.
Quand les ondes stationnai- res indiquées par la sonde 21 approchent la valeur maximum non dangereu- se connue à l'endroit du scellement verre-métal 4, on règle la résistan- ce 13 de façon que les contacts du relais 6 souvrent ce qui met le géné- rateur d'oscillations à l'arrêta
La charge 3 peut alors être réglée de façon à éliminer les ondes stationnaires par adaptation dans le guide d'ondes 2, et on peut commencer le chauffage de la chargée Si à un moment quelconque pendant le fonctionnement les caractéristiques de la charge varient et désadaptent la ligne à un point tel que des ondes stationnaires dangereuses se produi- sent au soellement verre-métal.
43 le relais 6 coupera l'énergie envoyée de la source 5 au généra.teur d'oscillations 1 avant que le scellement 4 ne soit endommagée L'opérateur peut alors régler la,charge 3 de manière à supprimer les ondes stationnaires et le relais 6 refermera le circuit d'ali- mentation du générateur 1 par la. source 5 et l'opération de chauffage pour- ra continuer.
Quoique l'invention ait été appliquée à un dispositif dali- mentation d'une charge à chauffer, on conçoit facilement que ceci repré- sente une utilisation particulière et que les principes de l'invention peuvent Être appliqués à l'indication de Inexistence d'ondes stationnaires dans les guides d'ondes en général et à la. suppression des dégâts occasion- nés par la présence d'ondes stationnaires en un point déterminé quelcon- que de tels guides d'ondes ou d'autres lignes de transmission.
REVENDICATIONS o
1.- Dispositif de protection pour un générateur d'oscillations alimentant en énergie une charge à chauffer, par 1-'intermédiaire d'un canal de transmission, la. jonction entre le canal de transmission et le générateur pouvant être endommagée par la présence dans son voisinage d'ondes stationnaires importantes, cet appareil comprenant une sonde pénétrant dans le canal en un point se trouvant à une distance de cette jonction correspondant à un nombre entier de demi-longueurs d'onde de la fréquence du générateur, un détecteur ayant une résistance répondant à l'amplitude du champ électrique intercepté par la sonder un condensateur de grandeur suffisante court-circuitant le détecteur, et une source de tension continue et la,
bobine d'excitation d'un relais disposé de fa,gon à envoyer du courant dans le détecteur,grâce quoi l'actionnement du relaie commande une caractéristique électrique du générateur.