Procédé pour supprimer les effets des perturbations électriques dans la radio-signalisation et installation pour la mise en #uvre du procédé. La présente invention se rapporte à un procédai pour supprimer les effets des pertur bations électriques naturelles dais la radio- signalisation et à une installation pour la mise en oeuvre de ce procédé.
Les perturbations, dont les effets doivent être supprimés, sont: 1 Les perturbations par d'autres stations de transmission, 2 Les effets d'induction provenant des conduites à courant intense, et 3 Les perturbations qui semblent résulter des conditions atmosphériques et de tempêtes électriques qui peuvent être locales, ou peuvent couvrir un espace étendu.
Le présent procédé se base sur la décou verte que les charges électriques constituant ces perturbations sont rarement synchrones dans des systèmes récepteurs indépendants, bien que la multiplicité et l'intensité de la décharge puissent être essentiellement les mêmes.
En conséquence, on intercepte suivant le procédé l'énergie radiante, représentant le signal transmis, par une pluralité d'éléments récepteurs, disposés de sorte que tous les éléments sont affectés synchroniquement et actionnés par l'énergie du signal, mais sont différemment affectés par les perturbations électriques, et on utilise les énergies reçues pour chacun des éléments récepteurs pour actionner un instrument enregistreur commun, de façon à éliminer l'action de ces perturba tions et à n'enregistrer que le signal que l'on veut recevoir.
Dans les dessins ci-jonts, on a représenté, à titre d'exemple, trois formes d'exécution de l'installation pour la mise en oeuvre du procédé.
La fig. 1 est une vue schématique de la première forme d'exécution de l'installation entière; La fig: 2 est un schéma de la deuxième forme d'exécution; La fig. 3 est un schéma d'une variante de finstallation représentée sur la fig. 2. Suivant la fig. 1, l'installation comporte quatre stations réceptrices A B <I>C D</I> et une station centrale .Z.
Chacune des stations ré ceptrices est _ munie d'une antenne A1 resp. A2 A3 A4, d'un récepteur 101, d'un relais 102 et d'un interrupteur 81, resp. S= <B><I>83</I></B> S4. Ces interrupteurs sont connectés en série les tins avec les autres par une batterie Bi et un enregistreur 103, établi à la station centrale Z, par un circuit de fils 1, 2, 3, 4. 5.
Comme ce circuit est semblable à un circuit télégra phique ordinaire quelconque transportant des signaux Morse ordinaires, il n'y a aucune difficulté à le faire aussi long ou aussi court qu'on le désire. En conséquence, les stations <I>A B C et D</I> peuvent être rapprochées, ou peuvent être éloignées de beaucoup de kilo mètres, et la station centrale Z peut être établie à l'une de ces stations ou près d'une d'elles ou ù, un point central, ou à un point éloigné. Les interrupteurs S1 8 , ete. sont shuntés respectivement par des résistances R.
Le fonctionnement de l'installation décrite est le suivant: Lorsque les interrupteurs 81 $ , etc. Sont ouverts, ainsi que représenté, aucun courant rie peut passer par le circuit 1, 2, 3, 4, 5, sauf en traversant les résistances shunt R, et comme ces résistances sont élevées, l'in tensité du courant est très faible. En tout cas, l'enregistreur 103 situé à la station centrale Z sera disposé et réglé de façon à nie fonctionner qu'en réponse au courant normal de la bat terie B1 passant par ledit circuit.
Si mainte nant un signal radiotélégraphique est émis d'une station distante, il excite les fils collec teurs aériens indépendants A1 <I>A </I> A3 A4, séparément et indépendamment, mais exacte- nient au même moment.
En conséquence, tous les interrupteurs S1 82 S'3 S4 sont attirés par les aimants des relais 102 correspondants et ferment le circuit, de façon à permettre au plein courant de la batterie .131 de passer par l'enregistreur 103 de la station centrale Z Il est évident que ce fonctionnement exige la fermeture de tous les quatre relais 102, et si un, deux, ou trois des quatre relais sont fermés par des perturbations électriques, ils ne donnent pas d'indication à la station centrale et aucun enregistrement faux ne peut être effectué.
En conséquence, une communi cation radiotélégraphique parfaite peut être reçue à la station centrale pourvu qu'au moins une des stations ne soit pas troublée, par des perturbations électriques, dans une mesure suffisante pour fermer son circuit de relais, aux moments où des signaux rie sont pas reçus.
De plus, on peut admettre que les quatre stations se trouvent dans une région où elles peuvent être toutes troublées par exemple par des décharges atmosphériques, ayant approximativement même intensité et mêmes facultés perturbatrices. Cependant, les pertur bations n'étant pas synchrones aux diverses stations, elles rie se produisent pas en même temps, sauf par hasard, et les chances pour que ces perturbations puissent fermer à la fois les quatre interrupteurs, sont très faibles.
En fait le nombre des stations peut être ré duit à trois ou même à deux, et il n'y a cependant pas de perturbation enregistrée à la station centrale, car les moments où les perturbations feraient les interrupteurs de relais simultanément à deux stations ne sont pas fréquents, bien qu'ils soient évidemment plus fréquents que quand on se sert de trois ou quatre stations, ou d'un plus grand nombre de stations.
Les dispositifs récepteurs des stations réceptrices peuvent être des postes opérateurs séparés, avec appareillage récepteur ou enre gistreur complet, adapté pour opérer indépen damment, si on le désire, ou pour être couplé pour le fonctionnement interdépendant ci- dessus décrit.
La fig.2 représente urne installation à trois stations .4 B C munies des dispositifs récepteurs et enregistreurs appropriés à cet effet. Comme tous ces dispositifs récep teurs sont essentiellement semblables, sauf en ce qui concerne les moyens pour les connecter, la description de l'un d'eux servira pour tous.
L'antenne t1.1 et le circuit oscillant local B1 sont supposés accordés avec les ondes que l'on veut recevoir, dont la fréquence est par exemple de 110.000. Un circuit oscillatoire local Cl d'autre fréquence, par exemple de 104.000, est en association de fonctionnement avec ceux-ci et avec le détecteur D1 de ma nière qu'une fréquence de battement de 4000 soit appliquée sur le téléphone 10. Un résona teur 9, c'est-à-dire un- corps creux cylindrique muni à l'une de ses extrémités d'une membrane 104 et à l'autre d'un orifice contracté 46 est accordé à la même fréquence. L'orifice d'un jet d'air 43 débite dans le voisinage de l'orifice contracté 46 du résonateur 9.
Le jet est dirigé selon l'axe de la bobine d'un fil fin de chauffage 26, qui est montée en série dans le circuit de la batterie B2 par l'intermédiaire d'une résistance réglable R. On a prévu un ampèremètre 24 qui peut être mis en série ou shunté au moyen de l'interrupteur S, un transmetteur téléphonique, qui peut être shunté au moyen de l'interrupteur 81, et le relais 67 qui peut être shunté au moyen de l'interrup teur S2. Avec ce dispositif, l'ampèremètre 24 peut être placé en série pour mesurer l'inten sité du courant normal de chauffage dans la bobine 26, et les variations de cette intensité peuvent être utilisées comme indicateur visuel du message reçu.
Le téléphone T peut être mis en circuit pour servir d'indicateur sensible à l'ouïe et le relais 67 peut être mis en cir cuit pour actionner l'enregistreur 105. Les connexions du relais et de l'enregistreur se font par 61, 62, 63, 64, 65 et 66 qui repré sentent des bornes d'attache.
Le circuit enregistreur commandé par le relais 67 comprend la batterie B3 reliée aux bornes d'attache 65 et 66, qui sont à leur tour garnies de fils conducteurs de manière à relier en série l'armature de l'interrupteur Sr actionné par le relais 67 et l'aimant de commande de l'enregistreur 105. La même batterie B 3 excite le moteur 106 par un circuit parallèle en travers de ces bornes d'attache 65, 66. Le moteur 106 est destiné à dérouler une bande de papier sur laquelle sont enregistrés les messages radiotélégra- phiques.
Le jet 43 est un jet d'air et est très sensible, lorsqu'il est convenablement réglé, de sorte qu'il est rompu par les pulsations d'air dans le résonateur 9 qui agit par l'orifice 46 sur la base sensible du jet à l'ajutage 43. La rupture ou "étalement" du jet étend le courant d'air de sorte qu'il frappe le fil fin 26. Ce fil peut être du fil de Wollaston par exemple à un. diamètre de '/iooo à lo/iooo de mm. Chaque rupture du jet et le choc subséquent de l'air sur le fil refroidit ce fil, et des rup tures successives correspondant à la fréquence des impulsions dans l'aimant 10, agissent cumulativement pour refroidir le fil plus rapi dement qu'il ne peut être chauffé par le courant de batterie qui le traverse.
Ce refroi dissement abaisse la résistance du fil en augmentant le passage du courant de batterie, jusqu'à ce qu'il soit suffisant pour fermer l'interrupteur Si du relais 67. Cet état dure aussi longtemps que les pulsations continuent dans l'aimant 10, c'est-à-dire pendant un temps court pour un point et pendant un temps plus long pour un trait. Ceci provoque évi demment un flux télégraphique ordinaire de "point et de trait" du courant de la batterie B3 dans le circuit de l'interrupteur Si de re lais, et peut être utilisé pour actionner l'en registreur 105.
Ce type de dispositif récepteur-est parti culièrement indiqué, mais on peut se servir, d'autres appareils récepteurs se prêtant à la même utilisation.
La méthode, qui pour la production d'une fréquence plus basse, dans le présent cas 4000 à la seconde, consiste à employer la fréquence de battement de la manière ci-dessus décrite, ne représente qu'un moyen pour obtenir l'in dication des points et des traits, mais on peut employer à cet effet tout autre dispositif. Par exemple, le circuit Ci peut être supprimé et un interrupteur de la fréquence désirée peut être intercalé dans le circuit de la bat terie du détecteur D i et de l'aimant de téléphone 10.
De plus, lorsque la station d'émission opère au moyen du système ordi naire à étincelles, aucun dispositif de ce genre n'est nécessaire à la station réceptrice, car les signaux, tels que reçus, sont un- ton de la même fréquence que l'étincelle de la station d'émission.
Dans la fig. 2, les relais 67 des trois sta tions<I>A B C,</I> dont C est la station centrale, sont reliés en série entre eux et avec l'enre- gistreur 105 situé à la station centrale C par un circuit de fils ordinaires. On a prévu des in terrupteurs approprié, de sorte qu'une station peut être coupée dudit circuit et que son relais peut être connecté directement air circuit de l'enregistreur de cette même station.
A la station centrale C, l'enregistreur 105 est connecté par le conducteur 11, le levier d'interrupteur 12, le fil de ligne 13, et l'in terrupteur 15, en série avec l'interrupteur de relais S'' à la station 1. De l'interrupteur S' le circuit passe par le conducteur 15, le fil de ligne 16, à l'interrupteur 17 de la station B, de là, par l'interrupteur de relais S , l'interrupteur 18, le fil de ligne 19, le levier d'interrupteur 20 et le fil 21, à l'interrupteur de relais ASs de la station C:
de là, par le fil \?2, la batterie B'r et le fil 23 de retour à l'enregistreur 105 de 1â station C La station 3 petit être coupée et soir enregistreur 105 intercalé: dans le circuit de la batterie B3 en man#uvrant l'interrupteur 14, 14'. La station B peut être coupée en man#uvrant 1\interrupteur 17, 18 et son enregistreur peut être intercalé dans le circuit de la batterie B3 correspondante, en fermant les interrupteurs 17', 18'.
La station C petit être coupée en manoeuvrant l'interrupteur à deux branches 12, 20, de façon à connecter le fil 13 avec le fil 19 et le fil 11 avec le fil 21. On voit qu'aussi dans la nouvelle position de l'inter rupteur 12, 20, l'enregistreur de la station C est intercalé dans le circuit de la bat terie B4.
Quelques-titis des éléments constituant les dispositifs récepteurs des stations il et B peuvent être établis à la station centrale C. C'est ce que montre la forme d'exécution repré sentée à la fig. 3.
Dans cette figure, la connexion de l'aimant de téléphone 10 avec le circuit de la batterie 107 du détecteur D' aux stations réceptrices A et B se fait par les fils de ligne 31, 32, mais ces fils au lieu d'être reliés cri série par voie conductiv e avec le circuit de la batterie 107 y sont associés par voie induc- tiv e au moyen d'un transformateur 33, 34, dont le primaire 33 se trouve dans le circuit de la batterie 107, et dont le secondaire 34 se trouve. dans le circuit des fils de ligne 31, 38. Ce transformateur est de préférence du type téléphonique avec noyait de fer.
Avec cette disposition, les impulsions de la batterie sont de fréquence assez basse pour être transmises inductivement par le transforma teur et la ligne à l'aimant de téléphone 10. En même temps, toutes ondes de signaux électromagnétiques qui peuvent être recueillies par le fil de ligne 31, 32, agissant comme antenne, sont écartées du circuit de l'amplifi cateur correspondant, car elles sont arrêtées par la forte inductance du transformateur dire à soir noyau de fer.
Method for removing the effects of electrical disturbances in radio signaling and installation for implementing the method. The present invention relates to a procedure for eliminating the effects of natural electrical disturbances in radio signaling and to an installation for implementing this method.
The disturbances, the effects of which must be suppressed, are: 1 Disturbances by other transmission stations, 2 Induction effects from high-current conduits, and 3 Disturbances which appear to result from atmospheric conditions and electrical storms which can be local, or can cover a large area.
The present method is based on the discovery that the electric charges constituting these disturbances are seldom synchronous in independent receiving systems, although the multiplicity and intensity of the discharge may be essentially the same.
Consequently, the radiant energy, representing the transmitted signal, is intercepted according to the method by a plurality of receiving elements, arranged so that all the elements are affected synchronously and actuated by the energy of the signal, but are differently affected by electrical disturbances, and the energies received for each of the receiving elements are used to actuate a common recording instrument, so as to eliminate the action of these disturbances and to record only the signal that is to be received.
In the drawings below, there is shown, by way of example, three embodiments of the installation for the implementation of the method.
Fig. 1 is a schematic view of the first embodiment of the entire installation; FIG: 2 is a diagram of the second embodiment; Fig. 3 is a diagram of a variant of the installation shown in FIG. 2. According to fig. 1, the installation has four receiving stations A B <I> C D </I> and a central station .Z.
Each of the receiving stations is _ provided with an antenna A1 resp. A2 A3 A4, a receiver 101, a relay 102 and a switch 81, resp. S = <B><I>83</I> </B> S4. These switches are connected in series the tins with the others by a battery Bi and a recorder 103, established at the central station Z, by a circuit of wires 1, 2, 3, 4. 5.
As this circuit is similar to any ordinary telegraph circuit carrying ordinary Morse signals, there is no difficulty in making it as long or as short as desired. Accordingly, stations <I> ABC and D </I> may be close together, or may be many kilometers apart, and central station Z may be established at or near one of these stations. 'them or ù, a central point, or at a distant point. Switches S1 8, ete. are respectively shunted by resistors R.
The operation of the installation described is as follows: When the switches $ 81, etc. Are open, as shown, no current rie can pass through circuit 1, 2, 3, 4, 5, except through the shunt resistors R, and as these resistances are high, the intensity of the current is very low. In any case, the recorder 103 located at the central station Z will be arranged and adjusted so as to function only in response to the normal current of the battery B1 passing through said circuit.
If now a radiotelegraph signal is transmitted from a distant station, it energizes the independent aerial collector wires A1 <I> A </I> A3 A4, separately and independently, but correct at the same time.
Consequently, all the switches S1 82 S'3 S4 are attracted by the magnets of the corresponding relays 102 and close the circuit, so as to allow the full current of the battery .131 to pass through the recorder 103 of the central station Z Obviously, this operation requires the closing of all four relays 102, and if one, two, or three of the four relays are closed by electrical disturbances, they do not give an indication to the central station and no false record is made. can be done.
Accordingly, a perfect radiotelegraphic communication can be received at the central station provided that at least one of the stations is not disturbed, by electrical disturbances, to an extent sufficient to close its relay circuit, at times when signals are received. are not received.
Furthermore, it can be assumed that the four stations are located in a region where they can all be disturbed, for example by atmospheric discharges, having approximately the same intensity and the same disturbing powers. However, since the disturbances are not synchronous at the various stations, they do not occur at the same time, except by chance, and the chances of these disturbances being able to close all four switches at the same time are very low.
In fact the number of stations can be reduced to three or even to two, and there is however no disturbance recorded at the central station, since the times when the disturbances would cause the relay switches simultaneously at two stations are not not frequent, although they are obviously more frequent than when using three or four stations, or a greater number of stations.
The receiving devices of the receiving stations may be separate operator stations, with full receiver or recorder equipment, adapted to operate independently, if desired, or to be coupled for the interdependent operation described above.
Fig. 2 shows an installation with three stations .4 B C fitted with the appropriate receiving and recording devices for this purpose. As all of these receiving devices are essentially similar, except as regards the means for connecting them, the description of one of them will be useful for all.
The antenna t1.1 and the local oscillating circuit B1 are assumed to be in tune with the waves to be received, the frequency of which is for example 110,000. A local oscillatory circuit C1 of other frequency, for example 104,000, is in operative association with these and with the detector D1 so that a beat frequency of 4000 is applied to the telephone 10. A resonator 9, that is to say a cylindrical hollow body provided at one of its ends with a membrane 104 and at the other with a contracted orifice 46 is tuned to the same frequency. The orifice of an air jet 43 flows into the vicinity of the contracted orifice 46 of the resonator 9.
The jet is directed along the axis of the coil of a fine heating wire 26, which is mounted in series in the circuit of battery B2 by means of an adjustable resistor R. An ammeter 24 is provided which can be put in series or bypassed by means of the switch S, a telephone transmitter, which can be bypassed by means of the switch 81, and the relay 67 which can be bypassed by means of the switch S2. With this device, the ammeter 24 can be placed in series to measure the intensity of the normal heating current in the coil 26, and the variations in this intensity can be used as a visual indicator of the received message.
Telephone T can be switched on to act as a hearing indicator and relay 67 can be switched on to activate recorder 105. The connections of the relay and the recorder are made through 61, 62 , 63, 64, 65 and 66 which represent attachment terminals.
The recording circuit controlled by the relay 67 comprises the battery B3 connected to the attachment terminals 65 and 66, which are in turn lined with conducting wires so as to connect in series the armature of the switch Sr actuated by the relay 67 and the control magnet of the recorder 105. The same battery B 3 energizes the motor 106 by a parallel circuit across these attachment terminals 65, 66. The motor 106 is intended to unwind a strip of paper on which radiotelegraph messages are recorded.
Jet 43 is a jet of air and is very sensitive, when properly set, so that it is broken by the pulsations of air in resonator 9 which acts through orifice 46 on the sensitive base of the jet. jet at nozzle 43. The breaking or "spreading" of the jet expands the air stream so that it hits the fine wire 26. This wire may be Wollaston's wire, for example, one. diameter from '/ iooo to lo / iooo of mm. Each rupture of the jet and the subsequent impact of air on the wire cools this wire, and successive breaks corresponding to the frequency of the pulses in the magnet 10, act cumulatively to cool the wire more rapidly than it can. be heated by the battery current flowing through it.
This cooling lowers the resistance of the wire by increasing the flow of battery current, until it is sufficient to close the switch Si of relay 67. This state lasts as long as the pulsations continue in the magnet 10 , that is to say for a short time for a point and for a longer time for a stroke. This, of course, causes an ordinary "dot and dash" telegraphic flow of current from battery B3 through the relay switch S1 circuit, and can be used to operate registrar 105.
This type of receiving device is particularly suitable, but can be used, other receiving devices being suitable for the same use.
The method, which for producing a lower frequency, in this case 4000 per second, is to employ the beat frequency as described above, is only a means of obtaining the indication. dots and lines, but any other device can be used for this purpose. For example, the circuit Ci can be omitted and a switch of the desired frequency can be inserted in the circuit of the battery of the detector D i and of the telephone magnet 10.
In addition, when the transmitting station operates by means of the ordinary spark system, no such device is required at the receiving station, since the signals, as received, are of the same frequency as the spark of the transmitting station.
In fig. 2, the relays 67 of the three stations <I> ABC, </I> of which C is the central station, are connected in series with each other and with the recorder 105 located at the central station C by a circuit of wires ordinary. Appropriate switches have been provided so that a station can be cut from said circuit and its relay can be connected directly to the circuit of the recorder of this same station.
At the central station C, the recorder 105 is connected by the conductor 11, the switch lever 12, the line wire 13, and the switch 15, in series with the relay switch S '' at the station 1. From switch S 'the circuit goes through conductor 15, line wire 16, to switch 17 of station B, from there through relay switch S, switch 18, line wire 19, switch lever 20 and wire 21, to the ASs relay switch of station C:
from there, by wire \? 2, battery B'r and wire 23 back to recorder 105 of station C Station 3 can be cut and even recorder 105 inserted: in the circuit of battery B3 in operating switch 14, 14 '. Station B can be cut off by operating 1 switch 17, 18 and its recorder can be inserted in the circuit of the corresponding battery B3, by closing switches 17 ', 18'.
The station C can be cut by operating the two-branch switch 12, 20, so as to connect the wire 13 with the wire 19 and the wire 11 with the wire 21. It can be seen that also in the new position of the switch 12, 20, the recorder of station C is interposed in the circuit of battery B4.
Some of the elements constituting the receiving devices of stations II and B can be established at central station C. This is shown by the embodiment shown in FIG. 3.
In this figure, the connection of the telephone magnet 10 with the battery circuit 107 of the detector D 'to the receiving stations A and B is made through the line wires 31, 32, but these wires instead of being connected. series cry by conductive channel with the battery circuit 107 are associated therein inductively by means of a transformer 33, 34, the primary 33 of which is in the battery circuit 107, and the secondary 34 is found. in the circuit of the line wires 31, 38. This transformer is preferably of the telephone type with iron drowned.
With this arrangement, the pulses from the battery are of low enough frequency to be transmitted inductively by the transformer and the line to the telephone magnet 10. At the same time, any electromagnetic signal waves which can be picked up by the wire. lines 31, 32, acting as an antenna, are separated from the circuit of the corresponding amplifier, because they are stopped by the strong inductance of the transformer, ie even iron core.