Installation de radio-signalisation. La présente invention concerne une ins tallation de radio-signalisation comportant deux postes -de transmission éloignés l'un de l'autre.
Un opérateur utilisant un appareil de ré ception placé à une certaine :distance de :cha cun de :deux postes de transmission émettant le même programme peut choisir le poste dont il désire obtenir le programme en syntonisant la longueur d'onde :de l'un ou l'autre poste. Les effets :d'affaiblissement dérangent sou vent d'une manière plus accentuée la récep tion depuis l'un des postes de transmission que .depuis l'autre. Si les deux postes de transmission travaillent sur la même lon gueur d'onde, le signal sera reçu depuis celui des postes qui est le moins affecté par les ef fets d'affaiblissement et l'auditeur aura l'au dition sans savoir duquel des deux postes de transmission elle arrive.
Pour obtenir l'avantage de :deux postes de transmission séparés travaillant sur la même longueur d'onde, il faut que les lon- gueurs d'onde soient exactement égales, sinon il se produirait un battement dans l'appareil de réception qui -compromettrait ordinaire ment toute la réception. Les moyens pour maintenir les longueurs d'onde aux deux pos tes de transmission à la même valeur, quels qu'ils soient, manqueront :d'accomplir des ré sultats utiles, à moins que l'égalité -des lon gueurs d'onde ne soit maintenue avec une grande précision.
Un changement :d'un très petit :pourcentage de la longueur d'onde à un poste sera suffisant pour produire un effet de battement perceptible :dans tout appareil de réception qui soit à la portée des deux postes.
Des essais effectués .antérieurement pour maintenir :deux postes en synchronisme en transmettant à,des intervalles périodiques une impulsion de synchronisation d'un poste à l'autre -ont échoués, parce que l'action d'af faiblissement .avait affecté la sûreté de la. transmission des impulsions de synchroni sation.
La présente invention a pour but de maintenir les deux postes à la même fré quence de transmission. L'installation qui en fait l'objet comporte un dispositif oscillant situé au premier poste et un dispositif oscil lant à réaction situé à l'autre poste et excité par le premier, dans le :but de maintenir les -deux postes à la, même fréquence -de trans mission. En effet, par le fait que le disposi tif oscillant situé au second poste est muni d'une réaction, c'est-à-dire pourvu de moyens par lesquels l'énergie délivrée en un point de l'installation est amenée à commander l'ali mentation de celle-ci en un autre point, les oscillations -du dispositif dépendront -du de gré de réaction, et si la réaction n'est pas assez grande pour surmonter l'amortissement, les oscillations s'éteindront.
Si elle est pres que suffisante. mais pas entièrement pour surmonter complètement l'amortissement, le degré d'affaiblissement des oscillations sera petit et l'oscillation -du dispositif continuera pendant quelque temps après la cessation -de l'excitation qui a provoqué les oscillations. Théoriquement, il est possible de prévoir un degré d e réaction tel qu'elle compense tout juste l'amortissement et, une fois mis en os cillation, le dispositif continuerait à osciller avec une amplitude constante.
Si la réaction est plus grande que cette limite, l'amplitude des oscillations augmentera. et. -si la réaction est suffisamment grande, les oscillations pour ront être amorcées par des excitations telle ment insignifiantes qu'elles peuvent être con sidéréescomme spontanées.
On a trouvé qu'il est possible de comman der la fréquence des oscillations, pourvu que la fréquence désirée ne diffère pas beaucoup de la fréquence naturelle du dispositif à réac tion et pourvu en outre que le degré de réac tion soit convenablement choisi. Le degré exact de réaction à cet effet est assez grand pour empêcher un affaiblissement rapide des oscillations et assez petit pour éviter :des os cillations spontanées.
Une forme l'exécution de l'objet -de l'in vention est représenté, à titre l'exemple, au dessin annexé, dans lequel: La fig. 1 est un schéma des circuits et appareils de l'installation; La fig. 2 est un schéma des circuits -asso ciés à un dispositif oscillant mécaniquement au poste commandé; La fig. 3 est un schéma de moyens élec triques employés pour multiplier la fré quence.
Au poste d'émission (fig. 1), on emploie un diapason 1 .comme source @de fréquence mécanique.<B>A</B> la, place d'un diapason, on pourrait aussi employer toute autre source -de fréquence mécanique ayant une période d'oscillation natiî-ellt, telle qu'un pendule, un balancier d'horlogerie, par exemple. Des cristaux pi.ézo-électriques conviennent égale ment à cet effet.
Sur une branche du diapason 1 est pré vue la bobine 2 qui est reliée aux bornes d'entrée d'un amplificateur 3. Les bornes -de sortie de l'amplificateur 3 sont reliées à l'en roulement d'un électro-aimant 4 associé à l'au tre branche ,du diapason 1. Une pièce 50 en matière magnétique est placée entre les extré mités libres des branehesdu diapason<B>1.</B>
Les bornes de sortie de l'amplificateur<B>3</B> sont également reliées à un modulateur 6 au moyen duquel les .oscillations développées dans un générateur l'oscillations 7 sont mo dulées en :concordance avec le mouvement os- ,cil!latoire :du diapason. Les oscillations, sont communiquées à une antenne 8 par laquelle elles sont transmises.
L'énergie débitée par l'amplificateur 3 est également transmise à un multiplicateur de fréquence 10 qui commande la fréquence d'un oscillateur 11. Celui-ci peut simplement être un amplificateur d'énergie relié au dernier tube du .multiplicateur de fréquence. L'éner gie :débitée par l'oscillateur 11 est délivrée à une antenne 12 par laquelle est effectuée la transmission.
Les radiations émises par l'antenne 8 sont reçues sur une antenne 15 située près du poste de transmission éloigné. Tout appareil de réception approprié 16 produit au moyen de ces oscillations un courant correspondant à la modulation de celles-ci, c'est-à-dire un courant correspondant au mouvement -oscilla toire du diapason 1. Ce courant est amplifié par l'amplificateur 17 et amène à une ligne 18 par laquelle il est conduit à une courte distance au poste de transmission éloigné. Il est alors amené à un filtre 19 par lequel il est transmis à un amplificateur 20 et, après avoir passé par un filtre 21, il est amené à un électro-aimant de commande 22 d'un dia pason 23. Le -diapason 23 .a une fréquence d'oscillation aussi égale que possible à celle du diapason 1, ce qui peut facilement être réalisé.
L'électro-aimant 22 est associé à l'une des branches du diapason 23 dont l'au tre porte la bobine 24; entre les extrémités libre des branches de ce diapason se trouve la pièce magnétique 25, .ces parties étant si milaires aux parties correspondantes associées au diapason 1 du premier poste de trans mission.
La bobine 24 produit une force électro motrice entre la. grille et le filament d'un tube à décharge électrique à vide 26. Le dé bit de ce tube est amené au même amplifi cateur que le débit du filtre 19. La bobine 24 est également reliée à un multiplicateur de fréquence 30 qui commande l'oscillateur 31 ,de la même manière que le multiplicateur de fréquence 1.0 commande l'oscillateur 11., et .'oscillateur 31 fournit de l'énergie à l'an tenne 32 par laquelle est effectuée la trans mission.
Le signal prend son origine au micro phone 35 qui est disposé pour recevoir le programme qui doit être transmis et qui peut être éloigné de l'un ou des deux postes de transmission.
Le signal est amplifié par l'amplificateur <B>36</B> et est imprim;é .à la ligne 37. Un filtre 38à une extrémité de cette ligne relie la ligne au modulateur 39 par lequel le débit de l'os cillateur 11 est modulé. La ligne 37 est éga lement reliée par un filtre 41 au modulateur 42 qui module le débit de l'oscillateur 31. Les signaux imprimés au microphone 35 sont ainsi reproduits comme modulations sur l'é nergie transmise par les antennes 12 et 32. L'appareil de réception 16 recevant l'éner gie transmise par l'antenne 8 est de tout type désiré ou approprié.
Il est par exemple avan tageux d'avoir dans l'appareil 16 un récep teur du type neutrodyne aussi bien qu'un ré cepteur du type superhétérodyne avec des moyens pour commuter le circuit de l'un à l'autre -de façon qu'on peut choisir parmi les récepteurs celui qui s'adapte le mieux aux -conditions existant pendant la réception. Lorsqu'on emploie deux récepteurs diffé rents, il est pratique .d'utiliser le même am plificateur 17 pour chaque appareil.
La connexion entre la ligne 18 et le fil tre 19 est établie au moyen d'un transfor mateur 45. L'impédance de la ligne est de cette manière mise en corrélation :convenable avec l'impédance ,du filtre 19 et de l'amplifi cateur 20. Une connexion 47 (fig. 2) reliée au point médian du primaire -du transforma teur 45 est commandée par un dispositif signal formé par la touche 48 et à l'aide du quel les moyens de commutation de l'appa reil .de réception 16 peut être manoeuvrés. Le poste relié à l'antenne 1.5 peut contenir un dispositif de signalisation.
La touche 48 pro cure alors un moyen pour établir une -commu nication entre le poste de transmission éloi gne d'antenne 32 et le sous-poste de récep tion id'anténne 15.
Les bornes de sortie du filtre 19 sont re liées à l'amplificateur 20 qui comporte, comme représenté à la fig. 2, deux parties, ,dont l'une est située entre le filtre 19 et le tube 26 et l'autre entre le tube à décharge électrique 26 et )'électro-aimant de commande associé au diapason 23.
Comme représenté à la fig. 2, la première partie de l'amplificateur 20 comporte deux tubes à décharge 50 et 51 disposés en cas cade. La sortie .du tube 51 est reliée à l'en trée @du tube 52 qui est le premier tube de la seconde partie de l'amplificateur. Cette partie comprend également plusieurs tubes 52, 53 disposés en cascade. La connexion en tre les deux parties comprend un circuit d'u nion 54 reliant le transformateur 55 du tube 51 au transformateur d'entrée 56 du tube 52.
La connexion entre la bobine de sortie 24 du diapason 23 et l'amplificateur 20 est éta blie par la voie idu circuit d'union susindi- qué. Cette connexion contient un potentio mètre 57 comprenant une résistance reliée aux bornes -de la. bobine 24 du diapason 23. Une borne de cette résistance est reliée par un dispositif de commande de grille 60 au conducteur commun des filaments des divers tubes d'amplification. Le .contacteur régla ble @du potentiomètre 57 est relié à la grille du tube 26.
Le tube 26 est couplé avec l'entrée (lu transformateur 56, ce couplage comprenant la résistance 61 et le condensateur 62 et étant complété par la connexion 63 entre le circuit d'union et le conducteur commun des fila- rnents des tubes d'amplification.
Le circuit de débit du tube 53 est relié, à la sortie @de l'amplificateur 20, à l'électro aimant 22 par un dispositif de commande de phase. Comme représenté, le dispositif de commande de phase est un filtre comprenant les condensateurs 65 et 66 en série avec une inductance 67 en dérivation. Ce filtre est agencé de manière que sa, fréquence d'inter ruption se trouve à proximité de la fréquence naturelle du :diapason 23, et, par conséquent, de patits changements de la valeur de l'induc tance du filtre provoquent des changements relativement ,grands @de la phase du courant dans l'électro-aimant 22.
Une portion de l'inducteur 67-est shuntée par l'espace plaque-filament du tube 68. La conductivité de cet espace est commandée par la grille qui est reliée par le dispositif -de commande de .grille 60 au conducteur com mun des filaments des tubes d'amplification. Le dispositif 60 fournit un potentiel réglable et l'effet de dérivation du tube 68 sur l'in ducteur 67 est réglé en réglant ledit potentiel.
Les multiplicateurs & fréquence 10 et 30 représentés à la. fig. 1 peuvent être de tout type désiré, mais ils sont de préférence du type indiqué à 1a fig. 3. Les conducteurs 71 s'étendent de la. bobine 24 en fig. 2 à l'en trée du premier tube 72 du multiplicateur de fréquence.. Le tube 72 agit comme amplifi cateur et est relié en cascade au tube 73.
Le circuit de débit du tube 73 contient un condensateur 75 en parallèle avec une in ductance 76. Ce condensateur et cette induc tance sont -d'une grandeur telle qu'ils forment ensemble un circuit de résonance pour la frP- quence .produite clans la bobine 24 par le dia pason 23. La fréquence de résonance est basse, ce qui est indiqué sur le dessin par le fait que l'inductance 76 est représentée avec un gros noyau de fer. L'autre circuit paral lèle de résonance dans le circuit de plaque du tube 73 contient un condensateur 77 et une inductance 79 qui forment ensemble un circuit de résonance pour la fréquence d'un harmonique de l'énergie amenée au tube 73.
La grille @du tube 79 est reliée au point 80 entre les deux circuits @de résonance dans 1% circuit de plaque @du tube 73.
Le circuit<B>75-76</B> offre une très grande impédance à la fréquence fondamentale, et seulement une petite impédance à la fré quence harmonique, tandis que le circuit 77-78 offre une très grande impédance à la fréquence harmonique et seulement une pe tite impédance à la fréquence fondamentale. Par conséquent, le potentiel imprimé à la grille du tube 79 est presque entièrement de la fréquence harmonique.
Dans une forme,d'exécution de l'installa tion, qui fonctionne dans la pratique, le cir cuit de résonance 77-78 a une fréquence naturelle trois fois plus grande que celle du circuit de résonance 75-76.
Les tubes 82 et 84 sont montés en cascade avec le tube 79 pour former un amplifica teur. Les transformateurs dans cet amplifi cateur sont construits :de façon à pouvoir conduire la fréquence harmonique à laquelle le circuit 77-78 est syntonisé. Leurs noyaux contiennent, par conséquent, moins -de fer que le transformateur de l'amplificateur non tenant les tubes 72 et 73.
De la même façon, le circuit de débit -du tube 84 contient deux :circuits résonnants, l'un, 85, étant en résonance avec la fréquence fon- clamentale de l'énergie fournie au tube 84 et l'autre, 86, étant syntonisé à un harmoni que de celui-ci. Dans la réalisation pratique susmentionnée, la période naturelle du circuit 86 est sept fois plus grande que .celle du cir cuit 85. Le tube 89 est en relation avec le tube 84 d'une manière analogue à la relation du tube 79 et du tube 73 et le tube 89 est le premier d'une paire de tube 89 et 90 for mant un amplificateur qui est agencé pour transmettre la fréquence @du circuit 86.
Le transformateur de cet amplificateur est, par conséquent, construit pour une fréquence même plus élevée, et son noyau doit avoir peu ou point de fer -du tout.
La sortie du circuit 90 :contient un circuit résonnant 92 syntonisé à la même fréquence que le circuit 86 et un circuit résonnant 93 syntonisé à un harmonique de celui-ci. Dans la réalisation pratique susmentionnée, la. p.é.- riode naturelle du circuit 93 est sept fois plus grande que celle du circuit 92. Le tube 95 est en relation avec le tube 90 d'une ma- nière similaire à celle dont le tube 79 est en relation avec le tube 73. Le tube 95 .ampli fie, par conséquent, une fréquence plus éle vée que tout tube précédent. Il est relié au tube suivant par une bobine de choc à radio fréquence 96 et un condensateur 97.
Le tube auquel le condensateur 97 est re lié est le tube de puissance de l'oscillateur 31 (fig. 1). A la place d'un seul tube de puissance, il pourrait aussi y avoir une bat terie de tubes de puissance couplés en série ou en parallèle.
La fréquence naturelle du diapason 23 est maintenue aussi constante que possible. Afin de réaliser ceci, le diapason est enfermé .dans une boîte 100 en matière isolante au point de vue thermique, par exemple en bois. Dans la. boîte 100 est prévue une lampe 101 pour maintenir dans la boîte une température plus élevée qu'à l'extérieur.
Une seconde lampe, 102, @de préférence plus petite que la lampe 101 est placée à l'extérieur de la boîte 100 en un endroit con venable qu'on peut facilement observer, par exemple au sommet de la boîte. Le circuit des lampes est relié à une source de courant constante appropriée. Un régulateur thermos- tatique 103 situé dans. la :boîte<B>100</B> est prévu pour établir une dérivation sur la lampe 102 lorsque la boîte 100 est froide et pour couper cette dérivation lorsque la température dans la boîte est suffisamment élevée. Lorsque cette dérivation est établie, un courant plus fort traverse la lampe 101 et la boîte est, par conséquent, chauffée davantage.
La lampe 102 est alors éteinte. Lorsque ,la déri vation est interrompue, la lampe 101 reçoit moins ide -courant et .alors la lampe 102 est allumée, ce qui. indique que la boîte<B>100</B> est sur le point de se refroidir. Le diapason 1, au poste exerçant la commande est de préfé rence muni de moyens similaires pour main tenir une fréquence constante.
Lorsque l'installation fonctionne, l'éner gie amenée à l'amplificateur 3 met le ,diapa son 1 en vibration. Le mouvement de ses branches l'une contre l'autre provoque une augmentation du flux dans -la bobine 2 et leur mouvement d'éloignement mutuel provo que une -diminution du flux .dans la bobina 2. Ces changements de flux produisent une force électromotrice :délivrée ài l'ampli.fica- leur 3 par la. bobine 2. Cet amplificateur fournit par suite de son fonctionnement à l'électro-aimant 4 le courant qui a la même fréquence que le débit de la bobine 2. Le diapason est ainsi maintenu en oscillation.
La pièce 5 en matière magnétique em- péche des vibrations d!n @dïapason à la, ma nière d'un pendule. Un pareil mouvement au rait -l'effet que sa branche -de droite vien drait se rapprocher de la pièce 5, tandis que la. branche .de gauche s'en écarterait. L'un des entrefers décroîterait, par conséquent, pendant ce temps, tandis que l'autre entre- fer s'élargirait. Le changement de flux ré sultant serait, par conséquent, zéro ou très petit.
Par contre, lorsque les branches se rapprochent l'une de l'autre, les deux entre- fers deviennent plus petits et lorsque les branches s'écartent l'une de l'autre, les en- trefers deviennent plus grande. On obtient ainsi des changements @de flux plus pTonon- cés. La connexion de réaction par l'intermé- diaire de l'amplificateur 3 est ainsi efficace pour le mouvement usuel du diapason .ct inefficace pour le mouvement du genre de celui .d'un pendule.
La fréquence engendrée par le diapason est imprimée au multiplicateur de fréquence 1:0 et mutpliée par celui-ci. La, haute fré quence qui en résulte est amplifiée davan tage par l'oscillateur 11 et imprimée à l'an tenne 12. Dans la forme d'exécution sus- mentionnée <B>de</B> l'installation, la fréquence na turelle du @d':iapason 1 n'est que peu inférieure à 4000 périodes par seconde.
L'action :de mul tiplication -du multiplicateur de fréquence 10 dans ladite forme d'exécution est de la Bran leur indiquée en :connexion avec la fig. 3 et produit, par conséquent, une multiplication totale de 147 de façon qu'on :obtient à l'an tenne 12 une fréquence d'environ 570.000 périodes.
La fréquence idu générateur d'oscillation 7 peut être éommandée par un multiplicateur de fréquence similaire gouverné par le même diapason 1, mais ceci n'est pas nécessaire. Toute source d'oscillation -de haute fréquence pourra servir pour cet oscillateur. La fré quence choisie :dans la réalisation susmen tionnée correspond :à une longueur d'onde, de 65 mètres. La radiation .de 65 mètres est modulée à la. fréquence du diapason légère ment inférieure à 4000 périodes.
Cette r.a,dia- ti.on modulée de 65 mètres est reçue à l'an tenne 15 qui se trouve dans la réalisation susmentionnée à une :distance de quelques milliers de kilomètres -de l'antenne 8 et de 1,5 km environ de l'antenne 32.
L'appareil,de réception 16 produit en rai son @de l'énergie reçue sur l'antenne 15 un courant de débit d'environ 4000 périodes, c'est-à-dire d'une fréquence correspondant exactement à la fréquence @du diapason 1. L'appareil de réception peut être réglé par un surveillant qui se tient près de l'antenne 15, mais cela n'est pas toujours nécessaire. Il peut être réglé à partir :du poste près de l'antenne 32 en manoeuvrant la touche 48.
Tout dispositif ,approprié ide commutation ou de commande à .distance peut être associé à l',appareil de réception 16 pour permettre à l'opérateur nu poste de transmission d'an tenne 32 de -commander lie réglage & l'appa reil de réception 16 d'antenne 15.
L'amplificateur 17 au poste @de réception augmente le courant :de fréquence -de idiapa- son à une valeur transmise facilement sur la ligne 18 qui est assez longue pour que l'an tenne 15 puisse bien être séparée de l'antenne 32, mais qui n'est pas assez longue pour pro voquer des difficultés dans la transmission de courant de cette fréquence. Dans la réali sation susmentionnée, elle a une longueur d'environ 1,5 hm. Le filtre 19 est un filtre passe-haut.
Il est 'construit non seulement pour compenser l'atténuation dans la ligne 18, mais :aussi pour empêcher que des fré quences étrangères, qui pourraient entrer dans la ligne 18, ne soient imprimées à l'amplifi cateur 20. La fréquence délivrée par le fil tre 19 est la fréquence du diapason<B>1.</B> Le transformateur 45 et le transformateur du. sortie du filtre permettent une compensation de l'impédance de la ligne 18 par rapport à l'impédance du circuit d'entrée du tube 50.
Le courant à fréquence de diapason reçu depuis le filtre 19 est amplifié par les deux parties ide l'amplificateur 20 et ensuite im primé à l'électro-aimant de commande 2:.>. Dans la construction représentée à la fig. 2 la seconde partie de l'amplificateur 20 agit comme amplificateur de réactïon pour le dia pason 23. Il n'est toutefois pas nécessaire que l'amplificateur servant à la réaction du diapason 23 soit une partie de -l'amplificateur qui augmente le courant délivré par le filtre 19.
Si ces deux amplificateurs sont séparés, il est possible d'en régler l'un sans compro mettre le réglage de l'autre, ce qui peut êtr avantageux dans .certaines circonstances.
Lorsque l'amplificateur qui forme un: partie & cette connexion de réaction est sé paré & l'amplificateur qui coopère avec le filtré 1.9, le degré de réaction peut être réglé sans modifier le degré d'amplification appli qué aux impulsions reçues par l'appareil de réception 16. De cette sorte, il est possible de faire varier le rapport entre les deux sour- ces d'énergie agissant sur 1e diapason. Il est désirable que les impulsions reçues par l'ap pareil de réception aient une amplitude dé passant largement les impulsions @de réaction.
Comme le courant amené à l'électro aimant 22 a la fréquence déterminée par le diapason 1, cet électro-aimant imprime au dïapason 23 -des impulsions qui correspon dent de près à la fréquence naturelle de ce -diapason.
Le diapason est ainsi mis en vibration. L'action mutuelle de ses branches et de la pièce magnétique 25 induit dans la bobine 24 une force électromotrice de la même fré quence, comme expliqué en connexion avec le diapason 1.
La force électromotrice de la bobine 24 est imprimée à la grille et au filament du tube 26. Le réglage du potentiomètre 57 ser vira à régler la grandeur de la force électro motrice délivrée à la grille -du tube 26. Le débit -du tube 26 est amené à travers le con densateur 62 et le transformateur 56 à l'en trée du tube 52. Il est alors amplifié par la partie droite -de l'amplificateur 20 et fait ainsi passer à l'électro-aimant 22 un courant qui sert à contribuer à. maintenir le diapa son 23 en .oscillation.
Le réglage du potentiomètre 57 et<B>la</B> construction de l'amplificateur sont choisis de: façon que la réaction .dans le circuit comprenant le diapason 23, la bobine 24, le dispositif amplificateur et l'électro aimant 22 soit comprise entre la valeur qui empêche un amortissement rapide et la valeur indiquée :dans la suite. De plus, la fréquence naturelle du diapason 23 ne diffère que lé gèrement ,de la fréquence fournie par le trans formateur 55. Comme expliqué dans la, suite, l'installation comporte des moyens par les quels la période naturelle du système peut être réglée et de .cette façon être rapprochée de la période du courant venant de la ligne 18.
Les diapasons 1 et 23 sont .construits de façon à avoir autant que possible la même période naturelle. Die plus, ils sont maintenus de très près à la même température. La pe tite différence de fréquence qui reste après que toutes ces précautions auront été prise peut être éliminée presqu'entièrement par un réglage de la relation de phase entre le dé bit de l'amplificateur 20 et le courant de l'électro-aimant 22.
On a trouvé qu'il est possible, grâce à -ce réglage de phase, :de ,chan ger la période d'oscillation du .circuit con tenant le diapason 23, le tube -de réaction 2,6, les tubes amplificateurs 52 et 53 et l'é- lectro-aimant 22 de cinq périodes, alors que la période naturelle du diapason 23 est près ,de 4000 périodes. Si on le @d.ésire, on peut prévoir un -dispositif -de réglage similaire pour régler la fréquence du diapason 1.
Le réglage de la relation @de phase est ac compli en réglant -le potentiel de la grille du tube 68. Ceci,change l'impédance interne du tube 68 et, par conséquent, l'efficacité avec laquelle il shunte une partie de l'induc tance 67. L'inductance :de la combinai son inductance et tube en parallèle est ainsi modifiée et il en résulte une légère mo dification -de la fréquence .d'interruption du filtre comprenant les condensateurs 65 et 66 et l'inducteur<B>67.</B> Ce filtre est construit de façon que sa fréquence d'interruption soit de très près égale à la fréquence naturelle ,(lu diapason 23.
Par conséquent, un très petit changement de l'inductance provoquera un changement très considérable de la relation de phase entre la force électromotrice @déli- vrée par l'amplificateur 20 et le courant de l'électro-aimant 22.
On peut utiliser tout dispositif de change ment de phase au lieu du filtre sus-décrit, mais ce filtre a été trouvé particulièrement avantageux. Le dispositif de changement de phase peut être :situé à n'importe quel en- droit,du circuit à réaction entre la bobine 2.4 -et l'électro-aimant 22. Par exemple, il peut être intercalé entre la bobine 24 et l'entrée du tube 26 ou entre la sortie :du tube 26 et l'entrée du tube 52.
Les impulsions reçues par l'appareil de réception 16 changent d'intensité conformé ment aux .changements .dans les conditions atmosphériques entre l'antenne 8 et l'antenne 15. Ces impulsions peuvent devenir tellement petites par suite -d'affaiblissement (fading) qu'elles ne peuvent plus produire un effet perceptible. Lorsque ceci arrive, le diapason 23 continuera à osciller à cause -de la con nexion @de réaction ,à travers le tube 26 avec l'électro-aimant 22.
Si le degré de réaction est seulement légèrement plus petit que l'a mortissement, l'amplitude du diapason 23 di minuera, lentement et @c@lui-là viendra finale ment au repos, mais il est possible de régler la réaction de telle façon que la période né cessaire pour que le diapason vienne au re pos soit plus longue que le temps pendant lequel tout affaiblissement (faiding) ordinaire provoque l'inefficacité des impulsions de l'appareil de réception. Ainsi cette tendance du diapason à persister en vibration est un moyen pour maintenir le poste de transmis sion à la fréquence exacte pendant la durée de l'affaiblissement (fading).
Avec un degré -de réaction exactement choisi, il est possible -de régler la fréquence du .diapason 23 par la fréquence des impul sions provenant,du filtre 19. A cet effet, il doit y avoir une réaction suffisante pour avoir la certitude qu'après la cessation des impulsions provenant du filtre 19, le mouve ment du diapason ne s'éteint que très lente ment, si toutefois il s'éteint.
Si la réaction est trop grande, par exem ple, si elle produit à l'électro-aimant 22 un voltage plus élevé que le voltage produit par les impulsions depuis l'appareil de réception 16, ce réglage n'est pas possible.
Le réglage peut être obtenu avec tout de gré -de réaction entre ces limites si la fré quence des impulsions provenant ,du filtre 19 est suffisamment près @de la fréquence du cir cuit à réaction. Lorsque ces fréquences sont très approximativement -égales, le réglage de la fréquence du,diapason par la fréquence des impulsions provenant du filtre continuera, à. être efficace quand les impulsions deviennent plus faibles, jusqu'à ce qu'elles :deviennent sensiblement plus faibles qu'il n'est néces saire pour rétablir ce réglage, une fois que le diapason -a été ramené à la fréquence na turelle du circuit à réaction.
Lorsque les impulsions venant du filtre deviennent trop faibles pour régler le -diapa son, ce dernier prend la fréquence du circuit à réaction et lorsque les impulsions venant du filtre deviennent suffisamment fortes pour rétablir le réglage, la fréquence du dia pason redevient celle des impulsions.
L'installation offre donc un moyen pour maintenir la fréquence -dans l'antenne 32 égale à la fréquence dans l'antenne 12, même s'il se produit un grand effet d'affaiblisse ment (fading) entre les antennes $ et 15 et même si l'affaiblissement (fading) empêche toute communication entre ces antennes pen dant quelques secondes de suite.
Des parasites .aussi bien que -des effets d'affaiblissement (fading) produisent des changements -dans le débit de l'appareil de réception 16.. Ces parasites sont largement éliminés par le filtre 19. Ce filtre sert donc au double effet de .corriger l'atténuation sé lective de la ligne 18 et d'éliminer dans une large mesure l'effet des parasites.
Les parasites qui ne sont pas éliminés par Ledit filtre sont quelque peu amplifiés par laamplificateur 20 et produisent un effet dans l'électro-aimant 22, mais cet effet est tout à fait irrégulier et complètement sans rapport avec la fréquence -des impulsions de réglage provenant,du diapason 1. Par conséquent, ces impulsions sont sans effet perceptible sur le mouvement du diapason 23 et sans aucun effet sur la, fréquence dudit mouvement.
De plus, s'il devait arriver qu'une suc- cesaion,de parasites ressemblant sensiblement aux impulsions régulières provenant du dia pason 1 arrivent à l'amplificateur 20, leur ef, fet sur le mouvement du diapason 23 ne se rait que temporaire. Aussitôt que les impul sions provenant des parasites sont passées ou cessent de simuler les impulsions de réglage, les impulsions -de réglage ramèneront le cir cuit à réaction contenant le diapason 23 à la fréquence du -diapason 1.
Les impulsions reçues depuis le diapason 1 -à travers la, bobine 2 et les impulsions re çues par la voie de la ligne 71 depuis la bo bine 24 alimentée par - le diapason 23 sont multipliées en fréquence et imprimées aux antennes respectives par les appareils de transmission 11 et 31.
Le dispositif multiplicateur est représenté à lia fig. 3. Les courants à basse fréquence reçus du ydiapason sont amplifiés dans un(, mesure telle que le débit du ,dernier amplifi cateur, -du tube 73 comme représenté, est for tement déformé. Cette -déformation provo quera de nombreux harmoniques. Comme le circuit syntonisé 75-7G est en résonance avec le circuit fondamental, le potentiel de la fré quence fondamentale sera largement absorbé dans ce circuit.
Le point 80 ne recevra, pair conséquent, que de très petits changements clé potentiel -de cette fréquence. Comme le circuit de résonance<B>77-78</B> est syntonisé à la fréquence de l'harmonique sélectionné, le potentiel des changements de fréquence entre le point 80 et les filaments sera. grand, mais les changements -de potentiel d'autres fréquen ces seront faibles.
Par conséquent, le potentiel imprimé à, la grille -du tube 79 aura presqu'entièrement la fréquence de l'harmonique sélectionné. Cette fréquence est amplifiée à son tour et une ac tion similaire par les circuits 85 et 86 impri mera un harmonique supérieur à la grille du tube 89. Celui-ci sera multiplié à son tour par le circuit de résonance 92 et 93, produi sant sur la grille du tube 95 ,des changements de potentiel d'une fréquence suffisamment élevée pour servir pour l'effet de transmis sion de l'antenne. Cette fréquence est -déli vrée, pair le condensateur 97 à l'oscillateur 31 et, dans le cas du multiplicateur 10, par un condensateur similaire à l'oscillateur 11.
De cette manière, des oscillations de ra,dio-fré- quence & la même fréquence sont produites dans les .deux antennes.
Les signaux venant du microphone 35 sont transmis par la voie de la ligne 37 aux deux postes .de transmission. Les filtres 41 et 38 sont destinés à .corriger l'action sélective at ténuante .des lignes. L'énergie imprimée aux modulateurs 39 et 42 est, par conséquent, d'une nature presque non-affectée par lia transmission de ligne. Ces modulateurs pro- voquent.des variatkns id'intensité similaire et simultanées aux deux postes -de transmission.
Pair conséquent, tout appareil de récep tion, situé à la portée ides deux postes rece vra le même signal sur la même longueur d'onde modulée de la même manière soit de puis une seule station, soit depuis deux sta tions simultanément. Si l'affaiblissement (fading) oblige les signaux d'un poste de transmission à disparaître, les - signaux de l'autre poste de transmission continueront à. actionner l'appareil de réception et l'auditeur n'aura aucune perception d'un effet dû à cet affaiblissement (fading).
Radio signaling installation. The present invention relates to a radio signaling installation comprising two remote transmission stations.
An operator using a receiving device placed at a certain: distance from: each of: two transmission stations transmitting the same program can choose the station from which he wishes to obtain the program by tuning the wavelength: of one or the other post. The effects of attenuation often disturb reception from one of the transmitting stations to a greater extent than from the other. If both transmitting stations are working at the same wavelength, the signal will be received from whichever station is least affected by the attenuation ef fects and the listener will hear without knowing which of the two. transmission stations it arrives.
To obtain the advantage of: two separate transmitting stations working on the same wavelength, the wavelengths must be exactly equal, otherwise there would be a beat in the receiving device which would compromise usually the entire reception. The means to maintain the wavelengths at the two transmitting stations at the same value, whatever they are, will fail: to accomplish useful results, unless the equality of the wavelengths does not is maintained with great precision.
A change: from a very small: percentage of the wavelength at one station will be sufficient to produce a noticeable flapping effect: in any receiving device that is within range of both stations.
Previous attempts to keep two stations in synchronism by transmitting a synchronization pulse from one station to the other at periodic intervals have failed, because the weakening action had affected the safety of the station. the. transmission of synchronization pulses.
The object of the present invention is to maintain the two stations at the same transmission frequency. The installation which is the subject of this comprises an oscillating device located at the first station and a reaction oscillating device located at the other station and excited by the first, with the aim of maintaining the two stations at the same frequency of transmission. Indeed, by the fact that the oscillating device located at the second station is provided with a reaction, that is to say provided with means by which the energy delivered at a point of the installation is caused to control the If the latter is fed at another point, the oscillations of the device will depend on the reaction's willingness, and if the reaction is not large enough to overcome the damping, the oscillations will be extinguished.
If it is almost sufficient. but not entirely to completely overcome the damping, the degree of weakening of the oscillations will be small, and the oscillation of the device will continue for some time after the cessation of the excitation which caused the oscillations. Theoretically, it is possible to predict such a degree of reaction that it just compensates for the damping and, once put into oscillation, the device would continue to oscillate with a constant amplitude.
If the reaction is greater than this limit, the amplitude of the oscillations will increase. and. -if the reaction is large enough, the oscillations may be initiated by such insignificant excitations that they can be regarded as spontaneous.
It has been found that it is possible to control the frequency of the oscillations, provided that the desired frequency does not differ much from the natural frequency of the reaction device and further provided that the degree of reaction is suitably chosen. The exact degree of reaction to this effect is large enough to prevent rapid weakening of oscillations and small enough to prevent spontaneous bone cillations.
One embodiment of the object of the invention is shown, by way of example, in the accompanying drawing, in which: FIG. 1 is a diagram of the circuits and devices of the installation; Fig. 2 is a diagram of the circuits attached to a mechanically oscillating device at the controlled station; Fig. 3 is a diagram of electrical means employed to multiply the frequency.
At the transmitting station (fig. 1), a tuning fork 1 is used as a mechanical frequency source. <B> A </B> instead of a tuning fork, one could also use any other frequency source. mechanical having a period of natural oscillation, such as a pendulum, a clockwork balance, for example. Pi.ezoelectric crystals are also suitable for this purpose.
On a branch of tuning fork 1 is provided the coil 2 which is connected to the input terminals of an amplifier 3. The output terminals of amplifier 3 are connected to the rolling of an electromagnet 4 associated with the other branch, of tuning fork 1. A piece 50 of magnetic material is placed between the free ends of the legs of tuning fork <B> 1. </B>
The output terminals of the amplifier <B> 3 </B> are also connected to a modulator 6 by means of which the oscillations developed in a generator the oscillations 7 are modulated in: concordance with the os-, cil movement ! latoire: tuning fork. The oscillations are communicated to an antenna 8 through which they are transmitted.
The energy delivered by amplifier 3 is also transmitted to a frequency multiplier 10 which controls the frequency of an oscillator 11. This can simply be an energy amplifier connected to the last tube of the frequency multiplier. The energy: delivered by the oscillator 11 is delivered to an antenna 12 through which the transmission is effected.
The radiation emitted by the antenna 8 is received on an antenna 15 located near the remote transmission station. Any suitable receiving device 16 produces by means of these oscillations a current corresponding to the modulation thereof, that is to say a current corresponding to the oscillating movement of tuning fork 1. This current is amplified by the amplifier. 17 and leads to a line 18 through which it is led a short distance to the remote transmission station. It is then brought to a filter 19 by which it is transmitted to an amplifier 20 and, after having passed through a filter 21, it is brought to a control electromagnet 22 of a dia pason 23. The -diapason 23. has an oscillation frequency as equal as possible to that of tuning fork 1, which can easily be achieved.
The electromagnet 22 is associated with one of the branches of the tuning fork 23, the other of which carries the coil 24; between the free ends of the branches of this tuning fork is the magnetic part 25, these parts being so milaires to the corresponding parts associated with the tuning fork 1 of the first transmission station.
The coil 24 produces an electro-motive force between the. grid and filament of a vacuum electric discharge tube 26. The flow of this tube is fed to the same amplifier as the flow of filter 19. Coil 24 is also connected to a frequency multiplier 30 which controls the output. oscillator 31, in the same way as frequency multiplier 1.0 controls oscillator 11., and oscillator 31 supplies energy to antenna 32 through which the transmission is effected.
The signal originates at the microphone 35 which is arranged to receive the program which is to be transmitted and which can be remote from one or both of the transmitting stations.
The signal is amplified by amplifier <B> 36 </B> and is printed on line 37. A filter 38 at one end of this line connects the line to modulator 39 through which the flow of the bone cillator 11 is modulated. Line 37 is also connected by a filter 41 to modulator 42 which modulates the flow rate of oscillator 31. The signals printed at microphone 35 are thus reproduced as modulations on the energy transmitted by antennas 12 and 32. The receiving apparatus 16 receiving the energy transmitted by the antenna 8 is of any desired or appropriate type.
It is for example an advantage to have in the apparatus 16 a receiver of the neutrodyne type as well as a receiver of the superheterodyne type with means for switching the circuit from one to the other - so that one can choose from among the receivers the one which best adapts to the conditions existing during reception. When two different receivers are employed, it is convenient to use the same amplifier 17 for each apparatus.
The connection between the line 18 and the filter 19 is established by means of a transformer 45. The impedance of the line is in this way correlated: suitable with the impedance, of the filter 19 and of the amplifier. cateur 20. A connection 47 (FIG. 2) connected to the midpoint of the primary -du transformer 45 is controlled by a signal device formed by the key 48 and with the aid of which the switching means of the apparatus. reception 16 can be operated. The station connected to antenna 1.5 can contain a signaling device.
The key 48 then provides a means for establishing a communication between the remote transmission station of antenna 32 and the receiving sub-station id'anténne 15.
The output terminals of the filter 19 are linked to the amplifier 20 which comprises, as shown in FIG. 2, two parts, one of which is located between the filter 19 and the tube 26 and the other between the electric discharge tube 26 and) 'control electromagnet associated with the tuning fork 23.
As shown in fig. 2, the first part of the amplifier 20 comprises two discharge tubes 50 and 51 arranged in a cascading fashion. The output of the tube 51 is connected to the input of the tube 52 which is the first tube of the second part of the amplifier. This part also includes several tubes 52, 53 arranged in cascade. The connection between the two parts comprises a union circuit 54 connecting the transformer 55 of the tube 51 to the input transformer 56 of the tube 52.
The connection between the output coil 24 of the tuning fork 23 and the amplifier 20 is established through the aforementioned union circuit. This connection contains a potentio meter 57 comprising a resistor connected to the terminals of the. coil 24 of tuning fork 23. One terminal of this resistor is connected by a gate control device 60 to the common conductor of the filaments of the various amplification tubes. The adjustable switch @of potentiometer 57 is connected to the grid of tube 26.
The tube 26 is coupled with the input (the transformer 56, this coupling comprising the resistor 61 and the capacitor 62 and being completed by the connection 63 between the union circuit and the common conductor of the filaments of the amplification tubes. .
The flow circuit of the tube 53 is connected, at the output @of the amplifier 20, to the electromagnet 22 by a phase control device. As shown, the phase controller is a filter comprising capacitors 65 and 66 in series with a shunt inductor 67. This filter is arranged so that its interrupt frequency is close to the natural frequency of tuning fork 23, and therefore small changes in the value of the inductance of the filter cause relatively changes. large @of the phase of the current in the electromagnet 22.
A portion of the inductor 67 is shunted by the plate-filament space of the tube 68. The conductivity of this space is controlled by the grid which is connected by the grid control device 60 to the common conductor of the filaments. amplification tubes. The device 60 provides an adjustable potential and the bypass effect of the tube 68 on the inductor 67 is regulated by adjusting said potential.
The multipliers & frequency 10 and 30 shown in. fig. 1 can be of any desired type, but they are preferably of the type shown in FIG. 3. The conductors 71 extend from the. coil 24 in fig. 2 at the input of the first tube 72 of the frequency multiplier. Tube 72 acts as an amplifier and is cascaded to tube 73.
The flow circuit of the tube 73 contains a capacitor 75 in parallel with an inductance 76. This capacitor and this inductance are of such magnitude that they together form a resonant circuit for the frequency produced in the tube. coil 24 by dia pason 23. The resonant frequency is low, which is indicated in the drawing by the fact that inductor 76 is shown with a large iron core. The other parallel resonance circuit in the plate circuit of tube 73 contains a capacitor 77 and an inductor 79 which together form a resonant circuit for the frequency of a harmonic of the energy supplied to tube 73.
The grid @ of tube 79 is connected to point 80 between the two resonance circuits in 1% plate circuit @ of tube 73.
The <B> 75-76 </B> circuit offers a very high impedance at the fundamental frequency, and only a small impedance at the harmonic frequency, while the 77-78 circuit offers a very high impedance at the harmonic frequency and only a small impedance at the fundamental frequency. Therefore, the potential imparted to the grid of tube 79 is almost entirely of harmonic frequency.
In one embodiment of the installation, which works in practice, the resonance circuit 77-78 has a natural frequency three times that of the resonance circuit 75-76.
Tubes 82 and 84 are cascaded with tube 79 to form an amplifier. The transformers in this amplifier are constructed: so as to be able to drive the harmonic frequency to which circuit 77-78 is tuned. Their cores therefore contain less iron than the amplifier transformer not holding tubes 72 and 73.
Likewise, the flow circuit of tube 84 contains two resonant circuits, one, 85, being in resonance with the fundamental frequency of the energy supplied to tube 84 and the other, 86, being. tuned to a harmonic of this one. In the aforementioned practical embodiment, the natural period of circuit 86 is seven times greater than that of circuit 85. Tube 89 relates to tube 84 in a manner analogous to the relationship of tube 79 and tube 73. and tube 89 is the first of a pair of tubes 89 and 90 forming an amplifier which is arranged to transmit the frequency of circuit 86.
The transformer of this amplifier is, therefore, built for an even higher frequency, and its core must have little or no iron at all.
The output of circuit 90: contains a resonant circuit 92 tuned to the same frequency as circuit 86 and a resonant circuit 93 tuned to a harmonic thereof. In the above-mentioned practical embodiment, the. natural temperature of circuit 93 is seven times greater than that of circuit 92. Tube 95 relates to tube 90 in a manner similar to that in which tube 79 relates to tube 73. Tube 95, therefore, has a higher frequency than any preceding tube. It is connected to the next tube by a radio frequency shock coil 96 and a capacitor 97.
The tube to which the capacitor 97 is connected is the power tube of the oscillator 31 (Fig. 1). Instead of a single power tube, there could also be a battery of power tubes coupled in series or in parallel.
The natural frequency of tuning fork 23 is kept as constant as possible. In order to achieve this, the tuning fork is enclosed in a box 100 of thermally insulating material, for example of wood. In the. box 100 is provided a lamp 101 to maintain a higher temperature in the box than outside.
A second lamp, 102, preferably smaller than lamp 101, is placed on the outside of box 100 in a convenient location which can be easily seen, for example at the top of the box. The lamp circuit is connected to a suitable constant current source. A thermostatic regulator 103 located in. the: box <B> 100 </B> is provided to establish a bypass on the lamp 102 when the box 100 is cold and to cut this bypass when the temperature in the box is sufficiently high. When this bypass is established, a stronger current flows through the lamp 101 and the box is therefore further heated.
The lamp 102 is then extinguished. When the bypass is interrupted, the lamp 101 receives less current and then the lamp 102 is on, which. indicates that the <B> 100 </B> box is about to cool down. The tuning fork 1, at the station exercising the control, is preferably provided with similar means for maintaining a constant frequency.
When the installation is working, the energy supplied to amplifier 3 sets the diapa son 1 in vibration. The movement of its branches against each other causes an increase in the flux in the coil 2 and their movement away from each other causes a decrease in the flux in the coil 2. These changes in flux produce an electromotive force : delivered to amplifier 3 by the. coil 2. As a result of its operation, this amplifier supplies the electromagnet 4 with the current which has the same frequency as the flow rate of the coil 2. The tuning fork is thus kept in oscillation.
The part 5 in magnetic material prevents vibrations from the non-phasic, like a pendulum. Such a movement would have the effect that its right-hand branch would come closer to room 5, while the. left branch would deviate from it. One of the gaps would therefore decrease during this time, while the other gap would widen. The resulting change in flux would, therefore, be zero or very small.
On the other hand, when the branches move closer to each other, the two gaps become smaller and when the branches move away from each other, the gaps become larger. We thus obtain more pToned changes of flow. The feedback connection via the amplifier 3 is thus effective for the usual movement of the tuning fork .ct ineffective for the movement of the kind of a pendulum.
The frequency generated by the tuning fork is printed to the frequency multiplier 1: 0 and multiplied by it. The resulting high frequency is amplified more by oscillator 11 and printed to antenna 12. In the above-mentioned embodiment of <B> of </B> the installation, the frequency na turelle du @d ': iapason 1 is only a little less than 4000 periods per second.
The action: of multiplication -of the frequency multiplier 10 in said embodiment is of the Bran indicated to them in connection with FIG. 3 and therefore produces a total multiplication of 147 such that the antenna 12 has a frequency of about 570,000 periods.
The frequency i of the oscillation generator 7 can be controlled by a similar frequency multiplier governed by the same tuning fork 1, but this is not necessary. Any high frequency oscillation source can be used for this oscillator. The frequency chosen: in the aforementioned embodiment corresponds to: a wavelength of 65 meters. The 65 meter radiation is modulated at the. tuning fork frequency slightly less than 4000 periods.
This modulated 65 meter radius is received at antenna 15 which is found in the aforementioned embodiment at a distance of a few thousand kilometers from antenna 8 and approximately 1.5 km from antenna 32.
The receiving apparatus 16 produces due to the energy received on the antenna 15 a flow rate current of about 4000 periods, that is to say of a frequency corresponding exactly to the frequency @ of the tuning fork 1. The receiving apparatus can be adjusted by a supervisor standing near antenna 15, but this is not always necessary. It can be set from: the set near antenna 32 by operating key 48.
Any device, suitable for switching or remote control can be associated with the receiving apparatus 16 to allow the operator of the antenna transmission station 32 to control the setting of the receiving apparatus. 16 antenna 15.
Amplifier 17 at the reception station increases the current: from idiapa- sound frequency to a value easily transmitted on line 18 which is long enough so that antenna 15 can be separated from antenna 32, but which is not long enough to cause difficulties in the transmission of current of this frequency. In the aforementioned embodiment, it has a length of about 1.5 hm. Filter 19 is a high pass filter.
It is' constructed not only to compensate for the attenuation in line 18, but also to prevent foreign frequencies, which might enter line 18, from being printed to amplifier 20. The frequency delivered by the fil tre 19 is the frequency of tuning fork <B> 1. </B> The transformer 45 and the transformer of. output of the filter allow compensation of the impedance of line 18 relative to the impedance of the input circuit of tube 50.
The tuning fork frequency current received from the filter 19 is amplified by the two parts of the amplifier 20 and then printed to the control electromagnet 2:.>. In the construction shown in FIG. 2 the second part of amplifier 20 acts as a feedback amplifier for dia pason 23. However, the amplifier serving for the reaction of tuning fork 23 does not have to be a part of the amplifier which increases the current. delivered by filter 19.
If these two amplifiers are separate, it is possible to tune one without compromising the tuning of the other, which may be advantageous in certain circumstances.
When the amplifier which forms a part & this feedback connection is separated from the amplifier which cooperates with the filter 1.9, the degree of feedback can be adjusted without modifying the degree of amplification applied to the pulses received by the receiving apparatus 16. In this way, it is possible to vary the ratio between the two energy sources acting on the tuning fork. It is desirable that the pulses received by the receiving device have an amplitude largely exceeding the feedback pulses.
As the current supplied to the electromagnet 22 has the frequency determined by the tuning fork 1, this electromagnet impresses on the diapason 23 -pulses which closely correspond to the natural frequency of this diapason.
The tuning fork is thus set in vibration. The mutual action of its branches and of the magnetic piece 25 induces in the coil 24 an electromotive force of the same frequency, as explained in connection with the tuning fork 1.
The electromotive force of the coil 24 is imparted to the grid and to the filament of the tube 26. The adjustment of the potentiometer 57 will be used to adjust the magnitude of the electromotive force delivered to the grid of the tube 26. The flow rate of the tube 26 is brought through the capacitor 62 and the transformer 56 to the input of the tube 52. It is then amplified by the right part of the amplifier 20 and thus passes a current to the electromagnet 22 which serves to contribute to. keep the diapa sound 23 in oscillation.
The adjustment of the potentiometer 57 and <B> the </B> construction of the amplifier are chosen so that the reaction in the circuit comprising the tuning fork 23, the coil 24, the amplifier device and the electromagnet 22 is between the value which prevents rapid damping and the value indicated: below. In addition, the natural frequency of tuning fork 23 differs only slightly from the frequency supplied by transformer 55. As explained below, the installation comprises means by which the natural period of the system can be adjusted and in this way to be compared to the period of the current coming from line 18.
Tuning forks 1 and 23 are constructed so as to have as much as possible the same natural period. Die plus, they are kept very closely at the same temperature. The small frequency difference which remains after all these precautions have been taken can be eliminated almost entirely by adjusting the phase relationship between the flow of amplifier 20 and the current of electromagnet 22.
It has been found that it is possible, by virtue of this phase adjustment, to: change the period of oscillation of the circuit containing the tuning fork 23, the reaction tube 2,6, the amplifier tubes 52 and 53 and the electromagnet 22 of five periods, while the natural period of tuning fork 23 is close, 4000 periods. If desired, a similar adjustment device can be provided to adjust the frequency of tuning fork 1.
Adjustment of the phase relation is accomplished by adjusting the grid potential of tube 68. This changes the internal impedance of tube 68 and hence the efficiency with which it bypasses part of the tube. inductance 67. The inductance: of the combination of its inductance and tube in parallel is thus modified and there results a slight modification of the frequency. of interruption of the filter comprising the capacitors 65 and 66 and the inductor <B > 67. </B> This filter is constructed so that its interrupt frequency is very nearly equal to the natural frequency, (see tuning fork 23.
Therefore, a very small change in inductance will cause a very large change in the phase relationship between the electromotive force @ delivered by amplifier 20 and the current of electromagnet 22.
Any phase change device can be used instead of the filter described above, but this filter has been found to be particularly advantageous. The phase change device can be: located at any point in the feedback circuit between coil 2.4 and the electromagnet 22. For example, it can be interposed between coil 24 and the inlet of tube 26 or between outlet: of tube 26 and inlet of tube 52.
The pulses received by the receiving apparatus 16 change in intensity in accordance with the changes in the atmospheric conditions between the antenna 8 and the antenna 15. These pulses can become so small as a result of fading. that they can no longer produce a noticeable effect. When this happens, the tuning fork 23 will continue to oscillate due to the reaction connection, through the tube 26 with the electromagnet 22.
If the degree of reaction is only slightly smaller than the mortification, the amplitude of tuning fork 23 will decrease, slowly and eventually come to rest, but it is possible to adjust the reaction in such a way. that the period necessary for the tuning fork to come to rest is longer than the time during which any ordinary weakening (faiding) causes ineffectiveness of the impulses of the receiving apparatus. Thus this tendency of the tuning fork to persist in vibration is a means of maintaining the transmitting station at the exact frequency for the duration of the attenuation (fading).
With an exactly chosen degree of reaction, it is possible to adjust the frequency of the diapason 23 by the frequency of the pulses coming from the filter 19. To this end, there must be a sufficient reaction to be certain that after the cessation of the pulses from the filter 19, the movement of the tuning fork is only extinguished very slowly, if at all it is extinguished.
If the reaction is too large, for example, if it produces a voltage at the electromagnet 22 higher than the voltage produced by the pulses from the receiver 16, this adjustment is not possible.
Adjustment can be achieved with any feedback between these limits if the frequency of the pulses from filter 19 is sufficiently close to the frequency of the feedback circuit. When these frequencies are very approximately equal, the adjustment of the frequency of the tuning fork by the frequency of the pulses from the filter will continue to. be effective when the pulses get weaker, until they: become appreciably weaker than necessary to restore this setting, after the tuning fork has been returned to the natural frequency of the circuit reaction.
When the pulses coming from the filter become too weak to adjust the sound -diapa, the latter takes the frequency of the feedback circuit and when the pulses coming from the filter become strong enough to restore the adjustment, the frequency of the dia-pason reverts to that of the pulses.
The installation therefore offers a means of maintaining the frequency in the antenna 32 equal to the frequency in the antenna 12, even if there is a large fading effect between the antennas $ and 15 and even if fading prevents communication between these antennas for a few seconds in a row.
Parasites as well as fading effects produce changes in the bit rate of the receiving device 16. These interference are largely eliminated by filter 19. This filter therefore serves the double effect of. correct the selective attenuation of line 18 and largely eliminate the effect of noise.
Parasites which are not removed by said filter are somewhat amplified by amplifier 20 and produce an effect in the electromagnet 22, but this effect is quite irregular and completely unrelated to the frequency of the tuning pulses coming from , tuning fork 1. Consequently, these pulses have no perceptible effect on the movement of tuning fork 23 and have no effect on the frequency of said movement.
In addition, if it should happen that a succession of parasites substantially resembling the regular pulses from dia pason 1 arrive at amplifier 20, their effect on the movement of tuning fork 23 will only be temporary. As soon as the pulses from the noise have passed or cease to simulate the tuning pulses, the tuning pulses will return the feedback circuit containing the tuning fork 23 to the frequency of the tuning fork 1.
The impulses received from tuning fork 1 -through coil 2 and the impulses received via line 71 from coil 24 supplied by tuning fork 23 are frequency multiplied and printed to the respective antennas by the control devices. transmission 11 and 31.
The multiplier device is shown in fig. 3. The low frequency currents received from the ydiapason are amplified in a (, measure such that the flow rate of the, last amplifier, -tube 73 as shown, is strongly distorted. This -deformation will cause many harmonics. tuned circuit 75-7G resonates with the fundamental circuit, the potential of the fundamental frequency will be largely absorbed in this circuit.
Point 80 will therefore only receive very small potential key changes - of this frequency. As the <B> 77-78 </B> resonance circuit is tuned to the frequency of the selected harmonic, the potential of the frequency changes between point 80 and the filaments will be. large, but the potential changes at other frequencies will be small.
Therefore, the potential imparted to the grid of tube 79 will have almost entirely the frequency of the selected harmonic. This frequency is in turn amplified and a similar action by circuits 85 and 86 will print a higher harmonic than the grid of tube 89. This in turn will be multiplied by resonance circuit 92 and 93, producing on the grid of the tube 95, potential changes of a frequency high enough to serve for the transmission effect of the antenna. This frequency is -deli vrée, pair the capacitor 97 with the oscillator 31 and, in the case of the multiplier 10, by a capacitor similar to the oscillator 11.
In this way, oscillations of ra, dio-frequency & the same frequency are produced in both antennas.
Signals from microphone 35 are transmitted over line 37 to the two transmitting stations. The filters 41 and 38 are intended to correct the selective action and tugging of the lines. The energy imparted to modulators 39 and 42 is, therefore, of a nature almost unaffected by line transmission. These modulators cause variations of similar and simultaneous intensity at the two transmission stations.
Consequently, any receiving device located within range of two stations will receive the same signal on the same wavelength modulated in the same way either from a single station or from two stations simultaneously. If fading causes signals from one transmitting station to disappear, the signals from the other transmitting station will continue to. activate the receiving device and the listener will have no perception of an effect due to this fading.