<Desc/Clms Page number 1>
la COMPAGNIE GENERALE .DE TELEGRAPHIE SANS FIL, résidant à PARIS.
DISPOSITIF DE STABILISATION DE GAIN.
La présente invention, système J. ORTUSI et A. ROBERT; se rappor- te à la stabilisation du gain en détection directe et s'applique plus parti- culièrement aux dispositifs de mesures angulaires précises au moyen d'ondes électromagnétiques de très haute fréquence.
Dans les mesures angulaires précises par la méthode dite "du double lobe" on fait basculer mécaniquement ou électroniquement avec une certaine récurrence le diagramme de rayonnement d'un aérien pour ondes ultra- courtes de part et d'autre d'une direction fixe appelée axe de repérage, les diagrammes se coupant dans les deux positions suivant ledit axe. On repère cet axe par une mesure et une comparaison des champs électromagnétiques pour les deux positio ns du lobe de rayonnement. Pour repérer une direction voisi- ne dudit axe faisant avec celui-ci un angle [alpha] il faut recourir aux mesures des valeurs absolues des champs dans cette direction pour chacune des deux positions.
Cette opération se traduit pratiquement par la mesure d'un cou- rant alternatif proportionnel à la différence entre ces champs et la courbe traduisant la variation de ce courant en fonction de l'angle 0( est dite "cour- be d'écartométrie". Cette méthode présente deux inconvénients principaux; tout d'abord la linéarité en 0(de la courbe d'écartométrie n'est obtenue qu'à 20% près sur les extrêmes et il est nécessaire de prévoir un étalonnage si l'on veut utiliser toute la courber ensuite la courbe d'écartométrie dépend de la puissance et du gain de l'émetteur ainsi que de la distance.
L'objet de l'invention est une méthode de contrôle automatique de gain permettant d'obtenir une courbe d'écartométrie parfaitement linéaire et indépendante de la puissance' et du gain de l'émetteur ainsi que de la distan- ce.
<Desc/Clms Page number 2>
Suivant l'invention ,ce résultat est obtenu par l'emploi d'un courant proportionnel au rapport entre le courant alternatif proportionnel à la différence des champs regus et le courant continu proportionnel à la somme des champs regus.
1 Suivant une variante préférée, l'émetteur est modulé à une fréquence 1/T0 très différente de la fréquence de récurrence 1 de basculement 10 1 du lobe de rayonnement, des moyens séparant ledit courant continu dudit cou- rant alternatif,ledit courant continu fournissant après détection la tension d'antifading.
Mode de réalisation comprenant un amplificateur vidéo à large bande amplifiant les tensions de périodes T et T0, deux filtres séparant les- dites tensions suivant leur période T -ou T0 et deux amplificateurs séparés amplifiant les dites tensions, ledit amplificateur amplifiant la tension de période T0 fournissant, après détection,une tension négative qui est appli- quée comme contrôle de gain sur les grilles des tubes dudit amplificateur à large bande, l'amplificateur amplifiant la tension de période T délivrant une tension qui est appliquée au discriminateur ou à tout autre appareil permettant la mesure du courant proportionnel à l'angle o( à mesurer.
L'inventio n sera mieux comprise à l'aide de la description et des figures annexées données à titre d'exemple non limitatif et dans lesquel- les :
La figure 1 représente le schéma de principe de la méthode dite du double lobe;
La figure 2 représente la forme du courant reçu pour une direc- tion distincte de l'axe de repérage;
La figure 3 représente la courbe d'écartométrie classique en l'absence de stabilisation de gain; la figure 4 représente le schéma de principe du dispositif de l'invention; et la figure 5 représente le schéma d'un modé de réalisation d'un dispositif conforme à l'invention.
La mesure d'un angle au moyen d'ondes de ultra-haute fréquence par la méthode du double lobe consiste à produire alternativement avec une certaine récurrence deux diagrammes de rayonnement se coupant suivant une droite appelée axe de repérage. Suivant la méthode classique, les amplitu- des des deux lobes sont identiques et constantes comme représenté sur la fi- gure 1 ou L1 est le premier lobe et L2 le second, la droite Ox0 étant l'axe de répérage. Egalement, suivant la méthode classique les temps de production de chaque lobe sont égaux.
Cette production des deux lobes peut être faite soit par basculement mécanique de l'aérien dans deux directions Ox'1 et Ox'2 faisant avec Ox0 un angle [alpha],, ce qui est peu commode et ne se prête pas à une fréquence de répétition du basculement très élevée soit de préférence en utilisant deux sources rayonnantes placées au foyer d'un réflecteur com- mun de façon qu'une source excitée produise le lobe L1, tandis que l'excita- tion de l'autre source produit le lobe L . Ces sources étant reliées chacu- ne à un guide alimenté par un émetteur commun ( dans le cas d'un basculement à l'émission) et des moyens, mécaniques ou électroniques, étant prévus dans 'chacun de ces guides ou voies pour modifier le coefficient de transmission de manière à réaliser le basculement recherché.
Pour repérer une direction on procède à la comparaison des champs regus pour chacun des deux lobes de rayonnement. L'égalité de ces champs per-
<Desc/Clms Page number 3>
met de répérer la direction Ox0. Pour repérer une direction faisant un an- gle [alpha] avec cette direction il faut procéder à la mesure et à la comparaison des champs reçus pour chacun des lobes.
Bien entendu, la méthode peut être utilisée avec un basculement du lobe de rayonnement à l'émission ou à la réception dans le cas de la re- cherche de la direction d'un émetteur éloigné ou bien encore à l'émission et à la réception.
La production des lobes égaux en amplitude et en durée pour cha- cun d'eux étant réalisée par modification du coefficient de transmission dans chaque voie, ces coefficients étant respectivement U1 et U'1, leurs valeurs en fonction du temps sont les suivantes
EMI3.1
u1 1 pour 0 < t 2 U 1 0 pour U, pour T/2 < t T U.,1 1 T étant la période de basculement dite également période de commutation.
Les signaux reçus, détectés, ont comme valeur pour chaque lobe e1 pour 0 < t ( T/2 e' pour T/2 #t < T
La figure 2 montre la forme de ces signaux dans le temps.
Après passage de ces signaux à travers un amplificateur accordé sur la période T et détection on obtient deux courants.
Un courant alternatif à la période T proportionnel à
EMI3.2
et un courant continu de valeur proportionnelle à
I0 = e1 + e'1
La courbe en trait plein de la figure 3 montre la variation de I#en fonction de l'angle [alpha] c'est-à-dire la courbe d'écartométrie; on voit sur cette courbe que la variation de I# en fonction de [alpha] est à peu près linéaire autour de [alpha] = 0 et qu'elle s'éloigne de la droite idéale vers les extrémités. Donc, il est nécessaire de prévoir un étalonnage si l'on veut utiliser la totalité de cette courbe d'écartométrie. De plus, la va- leur de I# dépend de la puissance et du gain et de l'émetteur ainsi que de la distance.
L'invention a pour objet d'obtenir une courbe d'écartométrie par- faitement linéaire dans toute son étendue et indépendante d'autre part du gain et de la puissance de l'émetteur ainsi que de la distance.
Ce résultat est obtenu suivant l'invention par l'emploi d'un cou- rant proportionnel au rapport I I#/I
0
En effet, un calcul simple montre que l'on a
EMI3.3
<Desc/Clms Page number 4>
étant l'angle de l'axe d'un lobe avec l'axe de repérage.
La courbe d'écartométrie I en fonction de [alpha] est alors analo- gue à la droite en traits interrompus de la figure 3.
Le procédé pour obtenir le courant I est le suivant dans le cas d'un émetteur travaillant en ondes entretenues pures ou en impulsions avec une période T très différente de la période T de commutation des lo- 0 - 2# bes. Le signal reçu est alors de la forme e = e cos 2#/T t. o
On obtient alors des courants ## et #0, donc les valeurs sont alors proportionnelles à
EMI4.1
ou encore en supposant To grand devant T
EMI4.2
(e - ey cos 27T 1 .1. I,,,r 1 ) cos T1 1 T T01 On a d'autre part 10 (e1 + ei1 ) cos -## t
On sépare alors, à l'aide de filtres de bande, le courant #0 à la fréquence 1/T des courants ##. La détection de ce courant I0 four- o nit le courant 1 qui est utilisé pourra tension d'antifading.
Le schéma d'ensemble du dispositif de l'invention est représenté figure 4; le signal reçu e' est amplifié par un amplificateur à large bande V suivi des filtres de bandes FT et FT0,le filtre FT délivrant le courant o I # qui attaque un amplificateur à amplification variable accordé sur la fré- 1 1 1 1 1 quence 1/T, ainsi que sur les fréquences - 1 et 1/T - 1/T. Cet quence T, ainsi que sur les fréquences + T T # o 0 amplificateur a un coefficient d'amplification inversement proprotiQnnel à la variation d'une tension continue appliquée en un de ses points R. Cette variation est obtenue par passage du courant #0, délivré par le filtre FT, o dans un détecteur D. En M on recueille le courant I qui est envoyé sur le discriminateur d'angle.
En pratique, il est nécessaire d'incorporer un amplificateur ac- cordé sur la fréquence 1/T entre le filtre FT et le détecteur D. o
Un autre mode de réalisation d'un dispositif suivant l'invention est représenté figure 5. Dans ce dispositif le courant I0 est utilisé pour varier les caractéristiques de l'amplificateur à large bande V. Après cha- que filtre FT et FT sont connectés deux amplificateurs séparés AT et AT; o on recueille, après détection, à la sortie de l'amplificateur AT une ten- o sion négative qui est appliquée comme contrôle de gain sur les grilles des tubes de l'amplificateur à large bande. L'amplificateur AT délivre une ten- sion qui est appliquée à l'appareil indicateur d'angle.