CH230989A - Installation pour la détection d'obstacles. - Google Patents

Installation pour la détection d'obstacles.

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CH230989A
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Description


  
 



  Installation pour la détection d'obstacles.



   La présente invention   eoncesne    une installation pour la détection d'obstacles par réflexion d'ondes électromagnétiques sur lesdits obstacles comportant un émetteur d'ondes ultra-courtes dirigées émettant une série d'impulsions brèves se succédant à une fréquence beaucoup plus basse que la fréquence des ondes ultra-courtes émises, un dispositif déterminant la fréquence des impulsions, un récepteur disposé au voisinage de l'émetteur et susceptible de   ree, evoir    les impulsions réfléchies, un   osci8ographe    cathodique dont le système déviateur est alimenté par une tension à la fréquence des impulsions et dont la trace du faisceau cathodique indique   a    présence et la distance de l'obstacle à   détec-    ter sur une échelle graduée.

   Cette installation est caractérisée en ce que l'échelle graduée est rectiligne et en ce que l'oscillographe comporte deux plaques déviatrices soumises à une tension produite par les impulsions reçues, et deux plaques déviatrices perpendiculaires aux précédentes et soumises à une tension en dents de scie dont la fréquence est égale à la fréquence des impulsions émises.



   Le dessin ci-annexé représente, schématiquement, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'installation faisant l'objet de l'invention.



   La fig. 1 représente, schématiquement, le principe de l'installation. La fig. 2 est un schéma de l'émetteur, les fig. 3 et 4 sont les schémas élémentaire et détaillé du récepteur, et les fig. 5 à 12 sont des diagrammes illustrant le fonctionnement des divers éléments représentés sur ces schémas. La fig. 13 représente, schématiquement, une particularité de l'appareil.



   L'émetteur (fig. 2) est réalisé au moyen d'un magnétron, par exemple, bien que ce genre de générateur ne soit pas limitatif.



  Un magnétron 4, oscillant sur onde décimétrique, est couplé à l'antenne 2, placée au foyer de la parabole 1, par ! l'intermédiaire du feeder 3. On obtient ainsi un rayonnement directif à faisceau étroit.  



      Le e courant de chauffage du magnétron    provenant d'une source 59 est réglé à l'aide du rhéostat 18. Le champ magnétique est produit par un   électro-aimant    ou un aimant permanent. La tension anodique est fournie par    le redresseur stabilisé 5 ; 85 à travers la résis-    tance 17 dont le rôle est indiqué plus loin.



  Elle est réglée par le rhéostat 56 et sa valeur indiquée par le voltmètre 55; le courant ano   dique est indiqué é par r le milliampèremètre 53.   



   Pour faciliter l'amplification à la réeeptien, l'oscillateur à magnétron est modulé à une fréquence moins   élevée.    A cet effet, un oscillateur pilote à couplage électronique constitué par la lampe 6, le circuit oscillant 13, les résistances 12 et 14 et   9es    condensateurs 5 et 11, produit une tension alternative   ayant    la fréquence désirée.   Celle-ei,    par l'intermédiaire du transformateur 15 à secondaire accordé, est transmise à l'étage amplificateur constitué par la lampe 7 et le transformateur 16 à primaire accordé. Le secondaire de ce transformateur est en série sur le circuit d'anode du magnétron et assure la modulation de celui-ci par contrôle d'anode.



  La tension anodique des lampes de modulation est fournie par le redresseur stabilisé 57.



     Suivant    le principe de fonctionnement indiqué plus haut, l'émission est organisée pour se produire sous forme d'impulsions synchronisées de courte durée. Dans ce but, le potentiel du magnétron est maintenu à une valeur suffisamment élevée pour qu'il n'y ait pas d'oscillations en l'absence de la tension de synchronisation. C'est en effet une propriété connue des magnétrons que, pour un champ magnétique donné, à partir d'une certaine valeur de la tension d'anode,
I'amplitude des oscillations décroît progressivement d'un   maximum    à zéro lorsque la tension croît.



   Simultanément l'amplificateur de la lampe 7 est annulée par polarisation négative de sa grille ; cette tension de polarisation est fournie par le redresseur 57.



   L'émission est provoquée par réduction de la tension anodique du magnétron 4 d'une quantité telle que son point de fonctionnement soit amené dans la région convenable.



  En même temps, on débloque la lampe de modulation 7 à l'aide d'une tension positive appliquée à sa grille. Les deux tensions nécessaires pour assurer ces fonctions sont appliquées simultanément, pendant un instant très court, et sont produites par le générateur d'impulsions suivant le processus ci-après.



   On applique à la grille de la lampe 21, par l'intermédiaire du transformateur 30 et de la   résistanee    24, la tension sinusoïdale de synchronisation de période T des impulsions.



   Les variations correspondantes du courant plaque produisent aux bornes de l'induetance   32,    shuntée par la résistance 33, une tension dont la forme est indiquée par la courbe de la fig. 5. Le fonctionnement de ces organes est décrit d'une façon détaillée dans le chapitre relatif à la réception.



   Cette tension est transmise au circuit de grille de la triode   22    à travers la résistance 25, par l'intermédiaire du condensateur 34 et de la résistance   35.    L'extrémité de cette résistance opposée à la grille est portée à une tension positive par rapport à la cathode. La valeur de la résistance 25 est très grande devant celle de l'espace grille cathode, de sorte que le potentiel de grille se fixe à une valeur sensiblement égale à celle du potentiel de cathode.



   En se reportant à la fig.   11.    on voit que la partie positive de l'impulsion n'a aucune action sur le courant plaque et que sa partie négative ne commence à agir que lorsque sa valeur instantanée est supérieure, en valeur absolue, à la tension de polarisation positive.



  La   région    active de l'impulsion est indiquée par la partie hachurée: sa durée et, dans une certaine mesure, son amplitude, diminuent lorsqu'on augmente la tension de polarisation positive. Il en résulte dans le circuit plaque, aux bornes de la résistance   36, -des    impulsions de tension positive. de forme trapézoïdale, indiquées par la fig. 12.



   Ces impulsions sont transmises, d'une part, à la grille de la lampe 23 par l'intermédiaire du   condensa.teur      98    et de la résis  tance   3-8    et, d'autre part, à la grille de la lampe de modulation 7 par l'intermédiaire du condensateur 26 et des résistances 27 et 37. Ainsi, pendant la durée de l'impulsion, la lampe est débloquée et fournit une tension de modulation aux bornes du secondaire du transformateur 16. Les valeurs du condensateur 26 et de la résistance 27 sont choisies de manière que l'impulsion de modulation et l'impulsion de   déblocage    du magnétron soient en phase dans le circuit plaque de celui-ci.



   L'impulsion   de    déblocage du magnétron lui est transmise par la lampe 23- de la manière suivante. La grille de cette lampe est portée à une tension négative annulant le courant plaque, cette tension est fournie par le redresseur   57.    La tension plaque est prise en dérivation sur celle du magnétron après la résistance 17. En l'absence d'impulsion, la résistance 17 est traversée seulement par le courant du magnétron et la chute de tension est telle que le magnétron est encore dans la région où il n'oscille pas. Lorsqu'une impulsion est appliquée à la grille de la lampe 23,    elle e produit une variation correspondante du    courant plaque entraînant une variation de tension de même forme dans la résistance 17.



  La valeur de la résistance 17 et la pente de la lampe 23 sont choisies de telle sorte que la   chnte    de tension produite par l'impulsion du courant plaque amène le point de fonctionnement du magnétron dans la région où il peut osciller. Le rôle de la résistance 29 est de parfaire la forme trapézoïdale de l'impulsion légèrement déformée par les organes de liaison.



   La tension de synchronisation est fournie par un oscillateur stabilisé suivi d'un étage amplificateur. L'étage oscillateur comprend une lampe 42, une inductance double 49 dont l'une des parties constitue avec le condensateur 50 le circuit oscillant, placé sur la grille, et l'autre partie sert d'enroulement de réaction. La plaque est alimentée à travers l'inductance 46, la liaison entre la plaque et le circuit oscillant s'effectue à travers le condensateur 47 et la résistance de stabilisation 48. La grille est polarisée par la résistance 51 shuntée par le condensateur 52.



   Les oscillations sont transmises à la grille de la lampe amplificatrice 41 par l'intermédiaire du condensateur 45 et du potentiomètre   44-.    La grille de cette lampe est polarisée par la résistance   39    shuntée par le condensateur 40. La tension plaque des deux lampes est fournie par le redresseur 57. Dans le circuit plaque se trouve le transformateur   43.    à deux   seeondaires    alimentant respectivement l'émetteur et le récepteur.



   On passera maintenant à la description du récepteur en référence avec les fig. 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 et 10. La fig.   3    donne un schéma simplifié de l'ensemble des organes, qui permet de   comprendre    dans ses grandes lignes le fonctionnement du système récepteur.

   On voit en 2 la parabole réceptrice contenant   l'aérien    de réception 1 qui se présente ici sous la forme d'un doublet   y2    onde, mais qui peut affecter des dispositions   différentes;    le feeder de   transmission      3    destine à transmettre la très haute fréquence jusqu'à la lampe   détectrice    qui est désignée en 5; en 8 est désigné le caisson de réception attenant au réflecteur 2; en 24 est figurée une lampe amplificatrice HF qui est   destinée    à amplifier la fréquence de modulation appliquée à l'onde décimétrique.

   La fréquence de modulation est transportée par le feeder   -à    haute fréquence 27 qui attaque une lampe   37,    laquelle est 'suivie de deux autres lampes am  plificatrices    42 et 53. La lampe 64 est une détectrice qui permet de récupérer la fré  quence.de    découpage dont la période est T.



  Cette fréquence de découpage est reçue par la lampe 100 ou elle interfère avec une fréquence voisine de façon   àfdonner    une fréquence musicale qui est amplifiée par la lampe 107 et peut être perçue à l'écouteur 114. Cette transformation de fréquence est introduite parce qu'avec les fréquences de découpage (15   à 20000      pér.Jsec.)    nécessaires pour la portée de l'appareil, la fréquence di   recte reçue serait inaudible La a lampe 107    attaque en même temps un relais voltmétrique 115 qui, à partir d'une certaine  intensité du signal reçu, ferme le contact 116, 117. La fermeture de ce contact provoque le fonctionnement de l'indicateur de signal 118 lumineux et sonore au moyen de l'élément générateur 119 (accumulateur ou secondaire de transformateur d'alimentation).



   La lampe détectrice 64 attaque avant détection la lampe mélangeuse 76 qui, après changement de fréquence, excite les plaques déviatrices verticales du tube à rayon cathodique 97 par l'intermédiaire de la lampe amplificatrice 84.



   On   sait    que, pour assurer le bon   fonction-      nemeut    du système, le récepteur doit être bloqué pendant les périodes d'émission; en outre, le tube à rayons cathodiques   97    est soumis, sur ses plaques horizontales, à une tension en dents de scie qui détermine un balayage horizontal dont la durée est précisément égale à la période de découpage T (nombre d'impulsions par seconde). Pour réaliser ces deux conditions, le caisson récepteur comprend une lampe 170 génératrice d'impulsions étroites et triangulaires, qui est attaquée, par les bornes 159 par l'oscillateur produisant la fréquence de découpage de période
T qui se trouve dans le caisson émetteur.

   Les impulsions produites par la lampe 170   déter-    minent sur la plaque de la lampe 185 une tension en dents de scie qui attaque les pla  ques    déviatrices horizontales du tube à rayons cathodiques 97. La lampe 170 attaque par ses impulsions la lampe de blocage 179 dont le rôle est de donner une impulsion rec  ta. ngulaire    dont la durée et la phase sont réglables au moyen d'organes de   manoeuvre    dont on trouvera la description plus loin. La lampe 179 agit sur les lampes 24, 42 et 53. bloque leur courant plaque et provoque, de ce fait, l'annulation complète de la réception pendant les périodes d'émission.



   Le montage complet du récepteur est représenté à la fig. 4. Les organes déjà représentés sur le tableau synthétique que constitue la fig. 3 conservent sur la fig. 4 les mêmes numéros de référence. On retrouve en 1, 2 et 3 le doublet récepteur, le réflecteur parabolique et le feeder de transmission pour la très haute fréquence; on voit en 4, 5 et 6 respectivement la grille, la plaque et le filament d'une lampe spéciale à gille   chargée    qui convient particulièrement pour ce genre dc réception. Cette lampe peut d'ailleurs être remplacée par un autre type si la longueur d'onde utilisée pour l'émission est changée.



  Le principe de   fonetionnement    reste d'ailleurs le même pour une grande marge de variation de longueur d'onde. Le feeder 3 attaque, d'une part, la grille 4 de la lampe   détec-      trice    et, d'autre part, un écran métallique 7 qui sert de contrepoids et permet, en outre, un amoindrissement sensible des bruits de souffle;

   en 9 et 10 sont figurés deux éléments de filtrage et de stabilisation, en 11 un appareil   indicateur    du courant qui est absorbé par la grille de la lampe détectrice d'ondes ultra-courtes, en 12 un appareil indi  cateur    de la tension   contimie    appliquée à la grille de la lampe,   en 13    un rhéostat permettant le réglage de la tension de grille, en 14 et 15 une résistance fixe et un rhéostat permettant de régler le courant de saturation de la lampe. en 16 un rhéostat qui permet de fixer le potentiel négatif de la plaque et obtenir, de ce chef, les meilleures conditions de réception.



   Le circuit accordé 17, 18 recueille la fréquence qui module la très haute fréquence détectée, tout en conservant la forme initiale de l'impulsion émise par le système émetteur.



  La fréquence de modulation qui peut être de l'ordre de 3000   Irilocgrclcs    par exemple, est choisie de manière à ce qu'il y ait un nombre suffisant de périodes pendant la durée de l'impulsion. Le condensateur 19 et la résistance 20 permettent de transmettre à la grille de la lampe amplificatrice 24 la tension   alter-    native détectée sur la plaque 5. La cathode de la lampe 24 est reliée. par l'intermédiaire de la résistance   22    et des bornes 23 et 176, à la cathode de la lampe de blocage 179; on verra plus loin le mécanisme de ce blocage.



  En   25    et 26 sont figurés les éléments du cir  cuit accordé    de plaque de la lampe 24. La tension à la fréquence de modulation qui se retrouve aux bornes du circuit accordé 25, 26  est transmise au moyen du feeder 27, convenablement couplé à la self   26,    au circuit accordé 29', 30 qui attaque la grille de contrôle de la lampe mélangeuse 37. Cette lampe 37 change la fréquence de modulation qui règne sur la grille de contrôle en une première fréquence intermédiaire F, de période plus courte qui est amplifiée par les deux lampes 42 et 53.

   On retrouve en   33;,    34, 35, 36 les éléments connus d'un montage oscillateur pour lampe mélangeuse, en   38 ;      3.9,    44, 45 les éléments d'un transformateur à moyenne fréquence assez fortement couplé pour don  uer    une certaine bande passante. La résistance 46 et le condensateur 47 constitue un filtrage à haute fréquence pour le circuit de grille de la lampe 42. On retrouve sur le circuit de cathode de cette lampe une résistance 40 qui est connectée par l'intermédiaire de la borne 41 à la cathode de la lampe de blocage 179, et un condensateur de filtrage et de stabilisation   43.    La lampe amplificatrice 53 a son circuit de cathode monté de la même manière au moyen de la résistance 51 et de la capacité 54.

   La grille de cette lampe est attaquée par la circuit oscillant 4 & , 49 par l'intermédiaire de la capacité de couplage 50 et de la self de choc 55. La résistance 57 et la capacité 56 'constituent un filtrage du circuit de grille. Les résistances 57 et 46 sont reliées, par l'intermédiaire des bornes 197 et 144, à la résistance potentiométrique 143 qui règle la valeur de la tension négative appliquée aux grilles des lampes 42 et 53. La résistance potentiométrique 143 est commandée par le bouton de réglage de la sensibilité.



  La lampe détectrice 64 est couplée à la lampe   53    par les   éléments      B8,    59,   610,    61 d'un transformateur à moyenne fréquence et par l'ntermédiaire d'une résistance shuntée 62, 63. Le secondaire du transformateur M. F.



  60, 61 attaque également la grille d'une seconde lampe mélangeuse 76 qui constitue le premier étage de l'amplificateur d'oscillographe. Le second étage de cet amplificateur est constitué par da pentode 84. L'élément oscillateur 74, 75 permet de recueillir sur la plaque de la mélangeuse 76 une deuxième fréquence   intermédiaire    F2, qui est plus élevée que la fréquence intermédiaire   F1    amplifiée par les tubes   3roi,    42 et   53..    La lampe mélangeuse   76    est montée d'une façon absolument classique, et la simple désignation des éléments constitutifs 70, 71, 72,   73,    74, 75 suffit à l'homme de l'art.



   On trouve en 77,   78,    791 les éléments d'un primaire de transformateur M. F. amorti, en 80, 81, un secondaire, non amorti, qui attaque la grille de la lampe amplificatrice 84.



  Le circuit accordé   86,    87, situé sur la plaque de la dernière lampe 84 est amorti par une résistance appropriée 85. Les résistances d'amortissement 77 et 85 ont un rôle important sur cet amplificateur. Elles amortissent les circuits de manière à éviter   l'étalement    du spot sur l'écran du tube à rayons cathodiques.



   Les plaques déviatrices verticales 91 du tube à rayons cathodiques   97    sont attaquées par le circuit oscillant 85,   86,    87 par l'intermédiaire d'une capacité de couplage   88    et d'une résistance 89 qui fixe leur potentiel continu.



   On trouve dont les éléments suivants sur la   branche ,,osciliographe":    d'abord la lampe détectrice pour ondes ultra-courtes 5, ensuite la lampe 24 qui amplifie la fréquence F de la modulation des ondes   ultra-courtes,    libérées par la détection, ensuite la transmission par feeder 27 de la fréquence F à la lampe mélangeuse   37    qui   transforme    la fréquence de modulation F en une première fréquence in  termédiaire    F,, puis 42 et   53i    qui amplifient la fréquence intermédiaire F1, puis la lampe mélangeuse 76 qui transforme la première fréquence intermédiaire   F1    en une seconde fréquence intermédiaire   F2    plus élevée que
F,,

   enfin la dernière lampe amplificatrice 84 qui amplifie la fréquence intermédiaire F2 et l'applique   aux    plaques déviatrices 91 du tube    oscillographique e 97, cette disposition de l'am-    plification permet de conserver à l'impulsion la forme première qu'elle avait à l'émission; en outre, le choix des trois fréquences F, F1,
F2 est tel   ique:     
   10    la détection en ondes ultra-courtes par la lampe détectrice 5 ne soit pas compliquée du fait de bandes latérales trop importantes dues à la modulation par la   fréquence    F;
 20 que le système amplificateur ait une excellente stabilité (fréquence en fin d'amplification   différente    de celle du début).



   Cette condition est impérative Si   l'on    veut avoir des spots ne s'étalant pas en fonction de l'amplitude du fait de phénomènes transitoires amplifiés par les réactions;
   3     le choix des fréquences progressives F,   Fl,    F2 s'explique par le souci que   l'on    a d'éviter   l'étalement    du spot, ce qu'on obtient par la combinaison des dispositions adoptées en   attaquant    les plaques déviatrices par une fréquence beaucoup plus élevée que la fréquence des impulsions pour avoir des formes de spot nettes et sans queue.



   Dans le circuit plaque de la lampe   détec-    trice 64 est disposé un circuit 65,   66.    (self et condensa-teur) qui est   précisément    accordé sur la fréquence des impulsions. Ce circuit ac   cordé é est excité par chocs et reconstitue une    tension sinusoïdale dont la période est justement l'intervalle qui   sépa-re    deux impulsions.



  Cette fréquence, étant généralement inaudible, est mélangée dans la lampe 100 à une fréquence qui diffère d'elle de + 800   pé-      riodes.    Des éléments 97, 98,   9.9,    101, 102,   103,    104 constituent l'oscillateur local de l'étage. Sur la plaque de la lampe 100 se trouve une self   110.    shuntée par une capacité 109 qui élimine les harmoniques. La self   110    est dimensionnée pour recueillir la basse fréquence entre 500 et 1000 périodes, ce qui permet d'éliminer les harmoniques   D.      li.    et de supprimer les ronflements éventuels. La lampe amplificatrice 107 est attaquée par la self 110 par l'intermédiaire du condensateur de couplage 108 et de la résistance de polarisation 111.

   La lampe 107 débite dans le transformateur   d'adaptation    113 qui comprend dans son secondaire un relais voltmétrique 115 en parallèle sur l'écouteur 114.



  Le relais voltmétrique ferme, à partir d'une certaine tension, le contact 116, 117, ce qui provoque le fonctionnement de l'indicateur lumineux ou sonore 118 sous l'effet de la batterie 119.



   On va examiner à présent le fonctionnement des trois lampes 170,   179    et 185, dont le rôle est capital. La lampe 170 constitue le   générateur    d'impulsions à la fréquence de découpage; la lampe 179 est la lampe qui provoque le blocage du récepteur pendant les périodes   d'émission;    la lampe 185 provoque le balayage horizontal du tube à rayons cathodiques 97.



   La lampe génératrice d'impulsions 170 est attaquée par   l'oseillateur    de synchronisation de l'émetteur, dont la fréquence est justement le nombre d'impulsions qui sont émises par seconde. Cet oscillateur de   synehronisatio    (lampes 41 et 42, fig.   2)    attaque par les bornes 159 le récepteur, et attaque, d'autre part, comme on l'a   vu.    le dispositif à impulsions de l'émetteur. De ce fait, le synchronisme des émissions de signaux et des blocages à la réception est absolu; seule la phase de ces événements est à régler dans le temps.



   L'oscillateur de synchronisation de   l met    teur attaque par les bornes 159 un dispositif déphaseur en pont 160, 161, 162, 163 dont le principe est connu. Ce dispositif   déphaseur    attaque lui-même, par l'intermédiaire de deux capacités 164 et des résistances 165 et 166, la grille polarisée de la lampe 170. La polarisation qui existe en 168 est provoquée par   Ja    résistance potentiométrique 137 et par    l'intermédiaire de la borne 13ç8 ; on voit,    d'après le schéma, que cette polarisation peut être positive ou négative. Les dessins de la fig. 5 montrent comment se produisent ces impulsions dont, d'ailleurs, le principe de génération est connu.

   La fig. 5a montre en f g la caractéristique de la lampe 170, en a b c d une portion de sinusoïde à la fréquence de découpage, et en e le point de polarisation donné par la résistance potentiométrique 137.



  La forme du courant qui prend naissance dans le circuit plaque de la lampe 170 est indiquée en b de la fig.   5 :    la partie   pla.ne    c d est provoquée par le passage du courant di  rect    de grille dans la résistance 166. Dans le  circuit plaque de la lampe 170 se trouve une self   172.    spécialement dimensionnée, et une résistance d'amortissement 171; les éléments résistance et   condensateur      173t,    174 ne servent qu'à éviter des perturbations dans les autres parties du récepteur. En vertu de la    dl   
 loi bien connue E   =    - L on voit que la tension qui prend naissance aux bornes de la self   172    est de la forme indiquée en   (c).   



  On voit que   l'on    obtient des impulsions triangulaires dont la largeur à la base est déterminée par les 'lampes et circuits   utilisés;    il existe nécessairement des impulsions positives et négatives qui forment des groupes de deux; chaque groupe est séparé, dans le temps, par la période T qui est précisément l'intervalle qui sépare deux impulsions à   l'émission ;    la période T sépare donc deux impulsions positives ou deux impulsions négatives. On voit tout de suite qu'en agissant sur le système déphaseur   1610,    161, 162,   163,    on provoque le   déphasage,    par rapport aux impulsions de l'émission, des impulsions de commande du blocage et du balayage du récepteur.

   L'effet de la variation de la polarisation de grille de la lampe 1170 apparaît immédiatement à l'examen de la fig.   5a:    les points a et e se déplacent sur la sinusoïde a c   J    b et provoquent un déphasage progressif des impulsions.



  Cette disposition est appliquée, dans le   pr &     sent montage, pour parfaire d'une façon commode la mise en phase du blocage avec les    périodes d', émission. La a tension d'écran de la    lampe 170 est fixée par les deux résistances   1380,    131 qui se trouvent entre le   +    HT et la masse du redressement principal; les bornes 133 et 169 - sont réunies entre elles à cet effet. En résumé, on voit que la lampe 170 est productrice d'impulsions triangulaires dont l'intervalle, entre impulsions de même signe, est précisément égal à l'intervalle entre deux impulsions à   l'émission,    et dont la phase peut être réglée grossièrement par un dispositif déphaseur en pont, et plus finement ensuite, par une variation de polarisation de grille.



   La lampe 170 attaque, par   l'intermediaire    de l'élément capacitif 175 et des résistances 180 et 184, les grilles des lampes 179 et 185.

 

   La lampe 179 est productrice d'impulsions carrées dont la durée est réglable et dont la période est celle des impulsions triangulaires. Dans le circuit de cathode de la lampe 179 se trouve une résistance 177 shuntée par un condensateur approprié   178.    La résistance 177 se trouve introduite dans 'les circuits de cathode des lampes 24, 42 et 53 au moyen des bornes 23, 41,   52    reliées à la borne 176. La fig. 6 illustre le fonctionnement du dispositif de blocage: on a figuré en e g f une impulsion triangulaire positive, en i   7    la caractéristique de la lampe 179, en h la polarisation   Ug    réglable donnée par la résistance potentiométrique   142',    par    l'intermédiaire e des bornes 141 et 1831.

   On    voit que la forme du  le courant des lampes 24, 42, 53 pour le maximum de sensibilité, en Il le courant total au moment des impulsions de blocage. La tension positive qui en résulte est de même forme et détermine le blocage des lampes pendant les temps d'émission par tension positive appliquée aux cathodes.



   L'écran et la plaque de la lampe 179, reliés ensemble, peuvent être coupés de l'alimentation H. T. par le commutateur   181.    Ce commutateur permet la suppression du blocage, ce qui est utilisé pour assurer un réglage commode, avant mise en service du récepteur sur les réflexions locales ou sur le rayonnement direct de la parabole d'émission sur celle de réception.



   Le dispositif de balayage et de réglage du tube à rayons cathodiques comprend la lampe 185 et l'ensemble des résistances et condensateurs numérotés de 184 à 196. Le dispositif permettant d'obtenir les dents de scie, qui sont figurées sur la fig. 7, comprend la résistance de forte valeur   186,    en série avec le condensateur variable 188   qui    est commandé par bouton et détermine l'échelle des distances sur l'écran du tube à rayons cathodiques 97. La résistance   186    est reliée, par la borne 187, à l'alimentation 157 du redressement spécial dont les éléments sont numérotés 148 à 158, lequel redresseur ne sert qu'à l'alimentation du tube à rayons cathodiques.

   Entre la borne 187 et la masse existe une tension déterminée par les éléments   1B9,    190, 192 et 194 qui est telle   qu'elle    permet la décharge du condensateur 1818 à peu près à courant constant. La décharge du condensateur   188    est provoquée par le déblocage de la lampe 185, au moment des impulsions positives du générateur d'impulsions 170.



  Une des plaques du condensateur 188 est reliée à une des plaques déviatrices horizontales du tube à rayons cathodiques; l'autre plaque déviatrice est reliée au plot variable 191 de la résistance potentiométrique 190, ce qui permet d'avoir une origine de balayage e   (fig.    9 et 10) symétrique, par rapport au centre de l'écran, de l'extrémité f ou se produit le retour du spot. La résistance fixe 192 et la résistance potentiométrique 194 permettent d'obtenir respectivement la tension négative de   cathode    et la tension variable de la grille de concentration 94. La borne 196 est reliée à la borne 158 du redressement spécial   (-HT);    les bornes de chauffage 96 du tube à   rayons    cathodiques sont connectées aux bornes   153    du redresseur spécial.

   Le rhéostat 152 permet de régler le chauffage du filament à la valeur convenable. Cet ensemble de connexions du tube à rayon cathodique permet la réalisation d'une échelle de distance régulière sur l'écran.



   Les fig. 9 et 10 montrent comment se présente l'image sur l écran du tube à rayons ca  thodiques.La    plage ef de réception est variable et sa longueur déterminée au moyen du con  densateur    variable 188 ; l'emplacement du point e, début de la plage de réception, se règle au moyen de la résistance potentiométrique 190. On a figuré en 1, 2, 3, 4... 9, 10 une échelle de distances phosphorescente qui permet la lecture directe de la distance. En a,   6,    sur la fig. 9, est figurée l'impulsion non bloquée due au rayonnement direct de l'émetteur lorsque le commutateur 182 est ouvert (récepteur non bloqué); en c est figurée la réflexion sur un obstacle situé à la distance D.



   Lorsque le blocage du récepteur est en fonctionnement (commutateur 182 fermé), on   obtient,    sur l'écran, la suppression de l'impulsion initiale; seule l'impulsion réfléchie subsiste en c (fig. 10), à condition que le faisceau d'émission soit réfléchi sur l'obstacle; de même, le système d'avertissement 118 s'allume soit lorsque le récepteur réglé n'est pas bloqué, soit lorsque le récepteur   étant    bloqué une réflexion c s'inscrit sur le tube à rayons cathodiques.



   L'installation est, bien entendu,   sus ces    tible de nombreuses variantes de   realisation,    dans le cadre des combinaisons d'organes indiquées, les modes de réalisation fournis à titre d'exemple pour en rendre la   compréhen-    sion plus aisée, étant susceptible d'admettre des substitutions d'organes isolés ou de dispositifs équivalents capables d'assurer les  mêmes fonctions. De même, le dispositif supprimant la réception des obstacles rapprochés est combiné avec le dispositif qui fournit la distance, mais ce dernier dispositif peut être employé seul sans sortir du cadre de   l'inven-    tion.



   L'avantage de l'installation décrite est de permettre de déterminer instantanément et avec précision la direction, la distance et éventuellement l'altitude d'un obstacle mobile ou immobile non masqué par des massifs de terre ou des obstacles plus rapprochés, et rendu invisible soit par le brouillard, soit par la nuit, soit par les nuages. Elle est applicable surtout à la détection des obstacles sur mer, éventuellement par temps de brouillard ou la nuit, et à la détection des aéronefs évoluant éventuellement dans le brouillard ou au-dessus des couches nuageuses.
  

Claims (1)

  1. REVENDIC ATION : Installation pour la détection d'obstacles par réflexion d'ondes électromagnétiques sur lesdits obstacles comportant un émetteur d'ondes ultra-courtes dirigées émettant une série d'impulsions brèves se succédant à une fréquence beaucoup plus basse que la fréquence des ondes ultra-courtes émises, un dispositif déterminant la fréquence des impulsions, un récepteur disposé au voisinage de l'émetteur et susceptible de recevoir les impulsions réfléchies, un oscillographe cathodique dont le système déviateur est alimenté par une tension à la fréquence des impulsions et dont la trace du faisceau cathodique indique la présence et la distance de l'obstacle à détecter sur une échelle graduée,
    caractérisée en ce que l'échelle graduée est rectiligne et en ce que l'oscillographe comporte deux plaques déviatrices soumises à une tension produite par les impulsions reçues, et deux plaques déviatrices perpendiculaires aux précédentes et soumises à une tension en dents de scie dont la fréquence est égale à la fréquence des impulsions émises.
    SOUS-REVENDICATIONS: 1. Installation selon la revendication, caractérisée par un dispositif assurant un blocage du récepteur sous le contrôle du géné- rateur de fréquence d'impulsions, la phase et la durée de ce blocage étant réglables de façon que le récepteur soit bloqué pendant l'émission de chaque impulsion et pendant un temps réglable après cette émission.
    2. Installation selon la revendication, ca ractérisée par le fait que l'oscillographe ca cathodique est monté de façon telle que le faisceau décrive sur l'écran du tube après l'émission de chaque impulsion un certain trajet de manière que la 'durée du trajet aller et retour de l'impulsion soit indiquée sur l'écran par une distance marquée par le spot lumineux sur une échelle graduée.
    3. Installation selon la sous-revendication 1, caractérisée par le fait que les ondes ultracourtes émises par l'émetteur sont modulées par une haute fréquence telle que la durée de chaque impulsion s'étende sur plusieurs périodes de cette fréquence, les circuits précédant l'oscillographe cathodique dans le récepteur comprenant des moyens de démodulation pour dégager cette haute fréquence, des moyens pour abaisser cette fréquence suivis de moyens d'amplification, et des moyens pour élever à nouveau la fréquence amplifiée.
    4. Installation selon la sous-revendication 2, caractérisée par le fait qu'en dérivation sur les circuits de l'oscillographe cathodique est disposé un chenal la'avertissement dans lequel la fréquence amplifiée passe par des moyens de deuxième démodulation pour dégager la fréquence d'impulsions et des moyens pour abaisser cette fréquence suivis d'un circuit comportant des moyens d'avertissement, 5. Installation selon la sous-revendication 2, caractérisée par le fait que les impulsions originaires du générateur de fréquence d'impulsions agissent à la fois sur le déblocage de l'émetteur et sur le déblocage des moyens d'amplification de la haute fréquence modulatrie de l'onde émise.
    6. Installation selon la sous-revendication 1, caractérisée par le fait que la déviation du pinceau cathodique de l'oscillographe dans un sens est contrôle e par les impulsions re çues et que la déviation du même pinceau dans le sens perpendiculaire est contrôlée par le générateur de fréquence d'impulsion de façon telle que la durée de balayage soit égale à l'intervalle entre deux impulsions émises.
    7. Installation selon la sous-revendication l, caractérisée par des moyens pour supprimer à volonté le blocage du récepteur.
    8. Installation selon la sous-revendication 1, caractérisée par le fait que le réglage du déphasage des impulsions de blocage du récepteur est à deux degrés de précision, un réglage grossier étant obtenu ! au moyen d'un déphaseur en pont et un réglage précis, par variation de la polarisation de grille de la lampe génératrice d'impulsions.
    9. Installation selon la sous-revendiication 8, caractérisée par un montage de la lampe génératrice d'impulsions tel que des impulsions rectangulaires soient développées dans son circuit anodique sous le contrôle d'une fréquence sinusoïdale appliquée à sa grille, et que la variation de polarisation grille fasse varier la largeur de ces impulsions.
    10. Installation selon la sous-revendication 1, caractérisée par le fait que le générateur à très haute fréquence d'émission étant du type magnétron son blocage entre les émissions d'impulsions est obtenu par application à ses plaques d'une tension plus élevé que celle pour laquelle il est capable d'oscil- ler, cette tension étant périodiquement réduite sous le contrôle d'une lampe génératrice d'impulsions.
CH230989D 1938-12-01 1939-11-18 Installation pour la détection d'obstacles. CH230989A (fr)

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