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La présente invention est relative aux répéteurs submersibles utilisés dans les câbles sous-marins et plus particulièrement à un amplifi- cateur perfectionné et à un réseau correcteur d'ondes pour ces répéteurs.
Un amplificateur pour répéteur submersible doit être conçu de 5 manière à produire un gain élevé avec un minimum de distorsion de signal et doit nécessiter le minimum d'énergie pour son fonctionnement.
En conséquence l'un des objets de la présente invention est de prévoir un amplificateur perfectionné spécialement adapté pour être utilisé avec les répéteurs de câble submersibles.
Un autre objet de la présente invention est de prévoir un ampli- ficateur donnant le minimum de distorsion de signal.
Un autre objet de la présente invention est de prévoir un amplifi- cateur dans lequel l'énergie de fonctionnement nécessaire est réduite au mi- nimum.
Un autre objet de la présente invention est encore de prévoir un réseau correcteur d'ondes perfectionné pour les signaux de messages re- çus sur un circuit de câble sous-marin.
Ces buts sont atteints en utilisant un amplificateur à étages multiples non symétrique, dont la sortie est reliée par un couplage à résis- tance à la section de câble sortante. L'utilisation d'un couplage à résis - tance, éliminant de ce fait un transformateur de sortie, augmente le gain disponible, évite le déphasage de signal et la distorsion de fréquence et réduit l'encombrement de l'équipement contenu dans le répéteur submersible.
De plus la résistance des éléments chauffants des tubes est utilisée pour le couplage à résistance de sortie, diminuant ainsi la quantité d'énergie nécessaire à l'ensemble, ce qui constitue un facteur important dans les systèmes de câbles sous-marins.
Les objets et caractéristiques de la présente invention apparaî- tront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exem- ple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les des- sins ci-annexés dans lesquels:
La Fig. 1 montre un schéma de circuit d'un répéteur amplifica- teur et d'un réseau correcteur d'ondes et
La Fig. 2 montre des formes d'ondes transitoires d'impulsions de message.
Les signaux provenant d'une station émettrice sont transmis par un conducteur 11 d'un câble 12 à la lame 13 d'un commutateur 14 normalement placée sur le contact 15 qui est connecté au réseau correcteur d'ondes 16 par l'intermédiaire du conducteur 17. Le réseau correcteur d'ondes comprend une résistance 18 et un condensateur 19 en parallèle connectés à une extré- mité de l'enroulement primaire 21 du transformateur 22 dont l'autre extrémi- té est mise à la terre par l'intermédiaire du fil 23 à l'armure du câble. La résistance 20 connecte le contact 15 au conducteur de terre 23 du câble.
L'enroulement secondaire 24 du transformateur est shunté par le condensateur 25 et l'une de ses extrémités est connectée à la grille de com- mande du tube 26 par la résistance 30. L'autre extrémité de l'enroulement secondaire est reliée au conducteur du câble 27 par le fil 28, le contact du commutateur 29 et la lame 31 du commutateur 32. Un potentiel négatif de fonctionnement est appliqué au conducteur 28 par la station réceptrice si- tuée à terre par l'intermédiaire du câble conducteur 27. La polarisation est fournie au tube 26 par la résistance de cathode 33 et le condensateur 34.
L'anode du tube 26 reçoit un potentiel positif du conducteur 35 mis à la terre par l'intermédiaire des résistances d'anode 36 et 37. La combinaison en série de la résistance 38 et du condensateur 39 connectant l'anode et la grille de commande du tube 26 réinjecte à la grille, en contre-réaction,
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une portion du signal de sortie, supprimant ainsi la tendance à une oscillation due à la connexion de la cathode avec le circuit de sortie de l'amplificateur. La grille écran du tube 26 est connectée au point commun de la résistance 41 et du condensateur de dérivation 42 connectés en série.
L'autre extrémité du condensateur 42 est connectée au conducteur 28 et l'autre extrémité de la résistance 41 est connectée au point commun des résistances 36 et 37. Le condensateur 43 connecte le conducteur 28 au point de jonction des résistances d'anode 36 et 37. La sortie du tube 26 alimente la grille de commande du tube 44 par le conducteur 45 et le condensateur de couplage 46. Le voltage de polarisation est fourni au tube 44 par la résistance 47 et le condensateur 48. La résistance 49 connecte la grille de commande au conducteur 28. L'anode du tube 44 est alimentée en potentiel positif par le conducteur 35 mis à la terre et par les résistances d'anode 51 et 52. La grille d'arrêt est connectée à la cathode. La résistance 53 et le condensateur 54 connectés en série relient le point commun des résistances 51 et 52 avec le conducteur 28.
La grille écran est connectée au point de jonction de la résistance 53 et du condensateur 54. Le condensateur 55 connecte le point commun des résistances d'anode avec le conducteur 28.
La sortie du tube 44 alimente les grilles de commande des tubes 56 et 57 connectés en parallèle par le condensateur de couplage 58 et les résistances 59 et 61 respectivement. Bien que la figure montre deux tubes connectés en parallèle, on comprendra qu'un nombre quelconque de tubes pourraient être connectés de cette manière sans sortir du domaine de l'invention.
Une résistance cathodique 62 connecte les cathodes des tubes 56 et 57 au conducteur 28 et une combinaison en parallèle de la résistance 63 et du condensateur 64 connecte la jonction de la résistance 59 et du condensateur 58 au conducteur 28.
La sortie de l'amplificateur est connectée par un couplage à résistance à la section 65 du câble sortant par une combinaison en série de résistances connectées au conducteur 35 mis à la terre et au câble 65. La résistance du couplage de sortie comprend les éléments chauffants Hl, H2, H3 et H4, des tubes 26, 44, 56 et 57, en série avec une résistance supplémentaire 66 si elle est jugée nécessaire pour un couplage efficace. On voit par conséquent que les éléments chauffants du tube ont une double fonction. En plus de leur fonction de chauffage de la cathode, la résistance des éléments chauffants est utilisée comme résistance de couplage éliminant ainsi la nécessité d'une résistance séparée remplissant cette fonction dans ce but.
Ceci constitue une caractéristique importante de la présente invention du fait que l'énergie nécessaire à l'amplificateur et les pertes dans celui-ci sont minimisées.
La contre-réaction négative est fourni par le conducteur 67, la résistance 68, et le condensateur 69 reliant les cathodes des tubes de sortie 56 et 57 connectés en parallèle, avec la cathode du tube 26.
Ce réseau à contre-réaction a pour fonction d'envoyer les composantes de la fréquence intermédiaire des impulsions de signal à la cathode de l'étage d'entrée afin de supprimer ces fréquences et de modifier la forme des impulsions de signal ainsi qu'il sera montré ci-après. Bien que le circuit de contre-réaction décrit se présente sous la forme d'un circuit à branche unique, on comprendra que d'autres circuits peuvent être utilisés, en fonction de la forme d'ondes désirée, sans s'éloigner du domaine de la présente invention. Les condensateurs 34 et 48 dans les circuits de cathode des tubes 26 et 44 ont également pour fonction de modifier la forme des ondes des signaux reçus en supprimant leurs composantes basse fréquence.
Le réseau correcteur d'ondes 16 désigné précédemment a deux fonctions. Il tient lieu de réseau d'adaptation d'impédance permettant d'adapter l'impédance de la section de câble 12 à l'impédance du transformateur 22. De plus en coopération avec les circuits de contre-réaction, il reforme les impulsions de message transmises en déphasant les composantes basse fré-
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quence par rapport aux composantes haute fréquence. Si l'on se réfère à la
Fig. 2, on voit que l'onde "a" représente la forme d'une impulsion de mes- sage telle qu'elle est reçue au répéteur. Le front avant de cette onde pré- sente une pente insuffisamment brusque pour un fonctionnement convenable de l'appareillage récepteur. De même l'amplitude de cette onde produirait une variation trop importante à la grille du tube 26.
De ce fait le réseau cor- recteur d'ondes est prévu pour reformer l'onde d'entrée "a" de manière à ce qu'elle prenne la forme indiquée par "b" à la Fig. 2. L'onde "b" a un front avant plus abrupt que l'onde reçue "a" et une amplitude relativement plus petite. Si l'on se réfère maintenant au réseau correcteur d'ondes de la Fig.
1, on voit que la combinaison en parallèle de la résistance 18 et du conden- sateur 19 en série avec le circuit de câble présente une impédance plus fai- ble aux composantes haute fréquence d'une impulsion de signal qu'aux compo- santes basse fréquence. L'enroulement primaire 21 du transformateur 22 est conçu de manière à présenter une inductance faible, et, étant shunté par rap- port au circuit du câble, il offre une impédance plus élevée aux composantes haute fréquence d'un signal qu'à ses composantes basse fréquence.
Ces deux combinaisons coopèrent pour décaler la phase relative des composantes basse fréquence d'un signal par rapport à ses composantes haute fréquence de ma- nière à tranformer l'onde de la forme "a" en une onde de la forme "b".Le condensateur 19 et l'enroulement primaire 21 du transformateur 22 peuvent être réglés à une fois et demi la fréquence de pointe, afin de produire une crête des signaux à cette fréquence.
Les caractéristiques de formage des ondes décrites ci-dessus sont fonction de plusieurs facteurs, y compris le type de couplage de sortie uti- lisé. Il apparaîtra clairement que le décalage de phase du signal qui se produirait avec une sortie de transformateur couplée telle qu'on l'a utili- sée jusqu'ici dans les amplificateurs répéteurs submersibles devrait être compensé parles circuits correcteurs d'ondes, Cependant, avec une sortie à couplage à résistance telle qu'on l'utilise dans la présente invention, et lorsqu'un tel décalage de phase de signal est évité, le circuit correc- teur d'ondes est modifié en conséquence.
Les commutateurs 14 et 32 peuvent être couplés et commandés à distance depuis une station située à terre par un mécanisme. Le mécanisme de commutation peut être adapté de manière à dériver l'amplificateur répé- teur, à mettre en circuit un amplificateur de secours ou à mettre le circuit de câble en essais.
Bien que les objets de la présente invention aient été décrits ci-dessus en relation avec un exemple particulier de réalisation, on comprendra clairement que cette description est faite seulement à titre d'exemple et ne limite pas la portée de l'invention.