CH270566A - Radioaltimètre à modulation de fréquence. - Google Patents

Radioaltimètre à modulation de fréquence.

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CH270566A
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Radio-Electrique Soc Francaise
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Radio Electr Soc Fr
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S1/00Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith
    • G01S1/02Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith using radio waves

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Description


  



  Radioaltimètre à modulation de fréquence.



   Les   radioaitimètres connus comportent    généralement :
   (b)    un émetteur dont la fréquence est modulée périodiquement en fonction du temps ;
   b)    un récepteur recevant, d'une part, le rayonnement direct provenant de l'émetteur et, d'autre part, le rayonnement indirect provenant de la réflexion sur le sol de l'onde émise dans la direction de celui-ci.



   Si la fréquence   de 1'émetteur varie linéai-    rement en fonction du temps, par suite du retard du à la propagation aller et retour de   l'onde    réfléchie. les deux ondes arrivent si  multanément au récepteur avec    une   dift'é-    rence de fréquence qui augmente   avee l'alti-    tude de l'avion.



   La fréquence de l'onde émise dans ce cas est représentée en fonction du temps par la ligne en traits pleins de la fig. 1   ei-jointe. De    même, la fréquence de l'onde reçue après réflexion peut être représentée en fonction du temps par la courbe en pointillé de la même figure. Cette courbe est identique à la première, mais   décalee de 1t suivant l'axe    des temps. On voit, sur la figure, que les deux ondes présentent une différence de fréquence   constante f,    sauf pendant un intervalle de temps   égal a Jt an début    et à la fin de ehaque demi-période. Pratiquement, It est   tou-    jours   négligeable par rapport à-.

   Si l'on    mélange les deux ondes, on obtient, entre    autres, une fréquence de battement/égale à    la différence des fréquences des deux ondes.



  On a dans le   triangle 1. B. C. : t = S. 1l.   



   Pour obtenir une fréquence de battement j constante (et proportionnelle à   1'altitude),    lorsque l'avion reste à une altitude donnée, il est nécessaire que la variation de la.   fré-    quence F de l'émetteur soit linéaire, de pré  férence    pendant chaque demi-période, entre les limites F0 et   F1    assignées à l'amplitude de la fonction périodique. I] faut donc que la    a    fréquence de cet émetteur varie, en fonction du temps t selon la formule:   
 (F1-F0)t
 F=F0+
 a    pour les fréquences croissantes et selon la formule :   
 (F1-F0)t
 F = F1-   
 a pour les fréquences décroissantes, avec
 F0  <  F1.



   D'antre part, en appelant   'la    vitesse de propagation des ondes, et h. la hauteur de l'avion an-dessus dn sol à l'instant considéré. on a :    #t=2h/r d'où f=K2h/v   
La mesure de f permet done de connaitre la hauteur h de l'avion au-dessus du terrain    survol. e. La fréquenee f résultant du mélange    des deux ondes est, après amplification con   venable, mesurée    par un fréquencemètre qui indique directement la hauteur   au-dessusdusol.   



   Pour obtenir un fonctionnement correct, les caractéristiques des amplificateurs des récepteurs des radioaltimètres connus devaient satisfaire à certaines conditions, car la modulation de fréquence de   l'onde    émise   s'accom-    pagne toujours, en effet,   d'une    modulation d'amplitude qui constitue un brouillage à la réception, de fréquence toujours inférieure à la fréquence f de la fig.   1    :

  
   1     L'onde réfléchie diminuant d'amplitude à mesure que l'altitude augmente, on était conduit, pour éviter le brouillage résultant des perturbations de fréquences basses provenant, entre autres, de la modulation   d'am-    plitude précitée, à donner à l'amplificateur une caractéristique telle que son gain augmente proportionnellement à la fréquence de battement f.



   2  Pour que les parasites de fréquence supérieure à la fréquence de   battement f et    les harmoniques de cette fréquence ne soient pas plus amplifiés que la fréquence f ellemême, on prévoyait généralement un dispositif tel que le gain cesse de croître, ou mieux diminue, pour toutes les fréquences supérieures à la fréquence de battement obtenue.



   Pour obtenir ce résultat,   on utilisait géné-    ralement des dispositifs tels que lampe montée en réactance variable, agissant sur la   fré-    quenee de coupure d'un filtre, par exemple, et commandée par une tension continue proportionnelle à la fréquence de battement obtenue et combinée de telle sorte que, plus la fréquence f obtenue et par suite la tension de commande est élevée, plus le gain   correspon-    dant de l'amplificateur est élevé, le maximum de la courbe de réponse, ou le point de celle-ci où le gain cesse de croître, correspondant à la fréquence de battement obtenue.



   Mais ces dispositifs présentaient divers inconvénients :
   1     Si, au cours   d'un    vol aux altitudes élevées de l'échelle de mesure de l'appareil, la réception venait à être momentanément supprimée (par suite   d'un    virage à la vertical. e par exemple), la tension de commande était elle-même supprimée et la caractéristique   gain fréquence   de l'amplificateur se trouvait, par suite, réglée au point correspondant à la fréquence de battement la plus basse, c'est-à-dire au minimum de gain. Lorsque la réception reparaissait, le gain n'était en général pas suffisant pour assurer le fonctionnement de l'appareil, et l'avion devait   redescen-    clre à une altitude assez basse pour retrouver un fonctionnement correct de son altimètre.

   Il en était de même si l'avion dépassait suffisamment le plafond de l'altimètre pour que celui-ci cesse de fonctionner.



   La suppression de cet inconvénient conduit généralement à des dispositifs assez compliqués.



   2  Au voisinage du sol, l'onde réfléchie verticalement sur le sol après émission par
L'avion est généralement accompagnée d'ondes parasites provenant de réflexions sur divers obstacles (hangars, maisons, arbres, etc.).



  Etant donné que le faisceau émis n'est pas directif, l'angle de visée de ces obstacles, mesuré de l'avion par rapport à la verticale, peut être élevé. Il peut également se produire, à très basse altitude, des réflexions multiples successives entre le sol et l'aile de l'avion où se trouvent l'émetteur et le récepteur.



   Les fréquences de battement correspondant à toutes ces réflexions parasites étant plus élevées que la fréquence de battement utile, il en résulte avee les radioaltimètres à dispositif comprenant une lampe montée en réactance, une augmentation de la tension de commande et, par suite, une exagération de l'amplification des fréquences parasites entraînant une lecture d'altitude plus élevée que l'altitude réelle.



   3  Enfin, dans le cas particulier où il était fait usage. d'une lampe à réactance variable, il était difficile d'obtenir un fonctionnement correct de celle-ei dans une gamme étendue de fréquences.



   La présente invention tend à supprimer les inconvénients mentionnés ci-dessus ; elle est due à   M.      Couillard    et a pour objet un radioaltimètre à modulation de fréquence, applicable à l'aviation, constitué par un émet teur à modulation de fréquence et par un récepteur qui en reçoit simultanément des ondes directes et des ondes réfléchies sur le sol et qui comprend un élément collecteur d'énergie   rayonnante, un détecteur fournis-    sant entre autres une tension de fréquence de   battement f v ariable avee l'altitude.    un amplificateur basse fréquence et un fréquencemètre, tous montés en cascade.

   Ce radioaltimètre est caractérisé par le fait que ledit    amplificateur basse fréquence comprend ? !    étages, dont un au moins parmi les   ('H-1)    premiers présente une pente variable et est à contre-réaction, le   dernier étage, qui fonc-    tionne en limiteur, fournissant à sa sortie une tension sensiblement rectangulaire, de   l ré-    quenee fondamentale/, qui est transformée par des moyens redresseurs en une tension de commande continue et négative, dont la valeur absolue est inversement proportionnelle   à f et    qui est appliquée à une électrode de commande de l'un au moins des étages à pente variable et à contre-réaction. L'élément collecteur d'énergie rayonnante peut être, par exemple, une antenne, un cadre ou un cornet.



   En utilisant une tension de commande   né-    gative appliquée à l'une des grilles de   com-    mande d'un étage à pente variable et à contre-réaction, cette tension étant en valeur absolue, inversement proportionnelle à la   fré-    quence de battement obtenue, on peut   suppri-    mer le premier inconvénient mentionné plus haut.



   Dans ces conditions, en cas de suppression de la réception, la tension de commande étant elle-même supprimée, l'amplificateur se trouve automatiquement réglé sur la fréquence de battement la plus élevée, c'est-à-dire au maximum de gain.



   De plus, en cas de réflexions multiples, l'amplificateur se trouve automatiquement ré  g]    sur la fréquence de battement la plus hasse. En effet, les ondes plusieurs fois   réflé-    chies ont une amplitude beaucoup plus faible que   l'onde    normale et le tube limiteur du dernier étage, qui écrête fortement la tension de battement produite, permet d'obtenir une tension de commande réglée sur la fréquence de l'onde réfléchie normale. Cette tension est la plus élevée en valeur absolue.



   Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, diverses formes d'exécution du radioaltimètre selon l'invention et quelques variantes.



   Il est entendu que tontes les formes   d'exé-    cution du radioaltimètre selon l'invention comprennent un émetteur à modulation de   fréquenee F, dans lequel,    de préférence, les variations de la fréquence sont linéaires, quoique, sur le dessin, cet émetteur n'ait pas été représenté parce qu'il est connu et que les caractères de l'invention se rapportent au réeepteur du radioaltimètre.



   La première forme d'exécution du radioaltimètre objet de l'invention comprend, outre   rémetteur déjà cité. un récepteur qui    est associé à ce dernier et qui eomporte un élément collecteur d'énergie rayonnante tel qu'une antenne, un détecteur fournissant une fréquence de battement f proportionnelle à l'altitude et alimentant un amplificateur basse   fréquen. ee snivi d'un étage écrêteur    et   d'un    fréquencemètre. On va tout d'abord   dé-    crire, en regard de la fig. 2. un dispositif produisant une tension de commande à partir de   la tension de sortie de 1'étage écrêteur    qui fournit lui-même une tension rectangulaire d'amplitude constante.

   Cette tension de eommande est appliquée à l'amplificateur basse fréquence dont on décrira, par la suite, plusieurs variantes.



   Dans le schéma de la   fig.', We ehiffre    de référence   1.    désigne une lampe fournissant une tension rectangulaire de fréquence/ : eette lampe fonctionne en limiteuse. Sa grille de commande est connectée par   l'intermé-      diaire    d'un condensateur à la sortie de l'étage précédent. Son anode est alimentée en haute tension par la résistance   2.    La tension rectan  gulaire    est transmise au eompteur d'impulsions d'un fréquencemètre par le condensateur   3.    Ce compteur enregistre dans un seul sens les impulsions de courant qui traversent   l.    condensateur 3.

   Ce fréquencemètre peut être identique à celui que l'on voit sur le   schéma, général représenté à    la fig. 8. 



   Le dispositif fournissant la tension de commande comporte une résistance 4 en série avec un condensateur 5, connectés en parallèle sur le circuit d'anode de la lampe 1.



   Le condensateur 5 se charge exponentiellement pendant les alternances positives de la tension rectangulaire, et se décharge exponentiellement pendant les alternances négatives.



  Il en résulte que, aux bornes de 5, apparat une tension périodique, dont l'amplitude varie en sens inverse de la fréquence. Si la constante de temps du système 4-5 est grande par rapport à la demi-période de la tension rectangulaire, la courbe qui représente, en fonction du temps, la tension   Ul    aux bornes du. condensateur 5 a la forme d'une dent de scie, dont l'amplitude varie en raison inverse de la fréquence de la tension rectangulaire.



     I,'amplit. ude    de la tension développée aux bornes de 5 est alors très sensiblement inversement proportionnelle à la fréquence de la tension rectangulaire.



   Un redresseur 6 associé à une résistance de charge 7, à un condensateur 8 et à une résistance de découplage 9, fournit finalement la tension continue de commande. Le sens de connexion du redresseur 6 est choisi suivant le signe de la tension de commande à obtenir.



   L'amplificateur basse fréquence est à contre-réaction et son réseau de contre-réaction est établi de telle sorte que le gain de cet amplificateur, dans la gamme de   fréquen-    ces où il ne dépend que de ce réseau, augmente avee la fréquence.



   On sait que le gain global d'un amplifieateur à contre-réaction est donné par l'expression :
EMI4.1     
 dans laquelle   Il    représente le gain propre de l'amplificateur considéré sans contre-réaction,
B est le rapport de la tension de sortie   injec-    tée dans le circuit d'entrée à la tension de sortie totale. Tant que   B    est grand par rapport à 1/A, le gain global G est sensiblement    .      égal à. Lorsque B    est négligeable par rapport   à,    le gain est sensiblement égal   à 1.   



   En choisissant le réseau de contre-réaction de telle sorte que   B    soit inversement proportionnel à la fréquence, pour toutes les fre  quences    correspondant à des valeurs de B grandes par rapport   à,    le gain global sera    j4    sensiblement proportionnel à la fréquence.



  Pour des fréquences supérieures à une   cer-    taine valeur   fo sera beaueoup    plus grand que   B    et l'on aura très sensiblement G=A.



  Enfin, pour une gamme de fréquences   com-    prenant la   valeur/, où    B sera peu différent    de, on aura un are de courbe qui se raceordera tangentiellement aux courbes G-et   
G = A. L'étude approfondie de l'influence des parasites sur le bon fonctionnement des altimètres montre, en effet, qu'il est nécessaire, pour obtenir de bons résultats que, pour toutes les fréquences parasites   fn,       ftw"      f"',,    etc., inférieures à la fréquence de battement   fl    et, en particulier, pour la fréquence de modulation d'amplitude de   l'onde    émise   (. 0,    il est nécessaire que le gain soit proportionnel à la fréquence détectée.

   En appelant   ,,-tension    de   fréquenee 1 1)   
 tension de   brouillage/    trée de l'amplificateur et   Es    le même rapport à la sortie de l'amplificateur, on peut, en effet, démontrer que l'on a alors, pour toutes ces fréquences de brouillage :   Ks    = constante. Au voisinage du sol, f, reste toujours supérieur à la   fréquence/'",, mais    l'amplitude de   l'onde    réfléchie est alors suffisante pour étouffer le brouillage de fréquence   /' o, qui    est fourni par le détecteur du récepteur.

   Si, pour des parasites de fréquences   f'1,      f",,      f"'1    supérieures   à 1,    on veut avoir   Kas    =   Kev    il faut que le gain soit constant ou mieux encore, décroisse lorsque la fréquence détectée croît.



   La tension de commande continue et   né-    gative,   obtenue a h)    sortie du dispositif re   présenté a la fig. 2 et qui est une fonction de-    croissante de f1, en raison notamment de l'action combinée de la résistance 4 et du condensateur 5, est appliquée pour le moins à une électrode de eommande de la pente d'un on plusieurs étapes de   l'amplificateur à contre-    réaction. Cette tension de commande est   appli-    (juée de telle manière que le gain dudit amplificateur, correspondant aux fräquences f1, diminue lorsque la tension en question augmente,   c'est-à-dire lorsque l'altitude    de l'avion baisse.

   En effet, si l'altitude de l'avion diminue, la   fréquene. e de battement fl diminue    également, mais la tension détectée correspondante augmente.



   La fig. 3 représente un amplificateur à deux étages. Sur cette figure, une première lampe 10 à pente variable   reçoit, par l'inter-      médiaire    du condensateur de couplage 11, la tension provenant de l'étage détecteur ou. éventuellement, de l'étage ou des étages amplificateurs précédents.



   La tension amplifiée est appliquée à une deuxième lampe 12 à pente variable par l'intermédiaire de la résistance de charge 13 et du condensateur de liaison   14.   



   Après nouvelle amplification par   12,    la tension est transmise aux étages suivants par l'intermédiaire de la résistance de charge la et du condensateur de couplage 16.



   La tension amplifiée par 12 est appliquée, par l'intermédiaire du condensateur de blocage 17, au réseau de contre-réaction eomprenant les résistances 18 et 19, le condensateur 20 et la résistance 21 insérée, d'autre part, dans le circuit de cathode de la lampe 10.



   L'ensemble de ces éléments constitue un montage bien connu d'amplificateur à contreréaction corrigée. Les éléments du réseau de contre-réaction sont calculés de façon à obtenir une caractéristique de gain proportionnelle à la fréquence (dans la gamme de fräquences pour   laquelle-est beaucoup plus    grand   que 1. avec les notations ci-dessus    employées).



   La   tension de commande négative obtenue       f la. sortie du dispositif décrit précédemment    en relation avec la fig. 2 est appliquée aux grilles de contrôle des lampes 10 et 12 par l'intermédiaire des résistances 22 et   23.   



   Les courbes de réponse obtenues avee le montage de la fig. 3 pour quatre tensions de commande différentes V =   0,    V =   Kj. V    =   s1,      V=&alpha;3. avec &alpha;3  <  &alpha;2  <  &alpha;1     <    0    sont   repré-    sentäes par la fig. 4, où l'on porte en ordonnées le logarithme du gain G et en abseisses le logarithme des fréquences de battement. On voit sur cette   figure    que. pour   V    = 0 et pour toutes   les-fréquences    inférieures à une certaine fréquence   F', le gain    est proportionnel à la fréquence.

   En effet, dans la gamme de   
 1 f fréquences 0 jusqu'à F4, on a G = =   
 B K   (avec K = constante)    et pour toutes les fréquences supérieures à   F.,,    le gain est sensiblement égal à A0.



   Lorsqu'une onde réfléchie parviendra au récepteur, le battement avec l'onde directe produira une fréquence de battement de valeur   Fi,    par exemple. Il en résultera une tension de commande (V =   a,)    donnant au gain propre de l'amplificateur la   valeur 21l,    et la courbe de réponse de l'amplificateur pour les   cintres fréquences    sera celle représentée en ac sur la fig. 4.

   Le gain de l'amplificateur avec   contre-réaction    ne peut alors pas dépasser une certaine   valeur J plus faible    que   Ao.    En effet, lorsqu'on applique la tension de eom  mande V = et, à cet amplificateur,    son gain propre (considéré sans contre-réaction) devient plus faible   et,    de ce fait. lorsque B   de-    vient négligeable par rapport à-dans la formule :    -B
 1 ¯D   
G tend vers A, qui est la valeur que prend . 1 pour V = al.



   Pour des fréquences de battement plus   faibles F¯, F. ;    par exemple, la tension de commande étant plus élevée, le gain propre de l'amplificateur prendra respectivement les valeurs   A2    et   Ag,    et les courbes de réponse pour les autres fréquences seront respectivement ad et ae.



   Le fonctionnement de cet amplificateur dans un intervalle étendu de fréquences   né-      cessite    une grande variation de gain de   l'am-      plificateur.    Or, il est possible d'obtenir une telle variation en utilisant plusieurs étages d'amplification en cascade. Si, en effet, on utilise n étages, la variation totale de gain sera égale à la puissance   ?""'de    la variation de gain   d'un    seul étage.



   Dans une variante, on peut encore améliorer le fonctionnement de l'amplificateur précédent et obtenir des courbes de réponse telles que le gain décroisse pour les   fréquen-    ces supérieures à la fréquence de battement obtenue. A cet effet, on donne à la charge anodique de l'amplificateur, considéré sans contre-réaction, des valeurs telles que son gain propre varie en sens inverse de la   fré-      quence,    à partir d'une certaine fréquence.



   La fig. 5 représente les courbes de réponse obtenues avec quatre tensions de'commande différentes dans le cas où le gain propre de
L'amplificateur est inversement proportionnel à la fréquence. Les   gamines    de fréquences pour lesquelles G = A sont délimitées sur les quatre courbes par les bosses b, c, d, e. Cette caractéristique de gain propre est représentée par la droite A, en l'absence de tension de commande. La courbe de réponse globale est alors   abb'.    On voit qu'elle passe par un   maxi-    mum pour une certaine fréquence   F0.   



   Pour d'autres fréquences de battement   Fl      F,    3, les tensions de commande correspondantes donnent à l'amplificateur sans contreréaction les caractéristiques   Al, A2, A3, aux-    quelles correspondent respectivement les courbes de   réponse globales acc', add', aee'avee    contre-réaction.



   La droite   Ao    se déplace vers la position   A.    lorsque la tension de commande de   l'am-      plificateur    passe de zéro à une valeur plus négative, parce que la résistance interne de la lampe 10, aux bornes de laquelle, comme on le verra plus loin, on a branché le condensateur 24, augmente. De ce   fa. it,    le eondensateur 24 fait déjà sentir son influence à des fréquences plus basses.



   Pour obtenir les caractéristiques de la fig. 5, on connecte entre les points A et B de la fig. 3, en parallèle sur le circuit d'anode de la lampe 10, le condensateur 24 dessiné en pointillé. La résistance 13 doit être très grande par rapport à l'impédance du condensateur   24.   



  Le gain. propre de l'amplificateur est ainsi inversement proportionnel à la fréquence.



   D'ailleurs, pour obtenir des courbes de   ré-    ponse analogues à celles de la fig.   5,    la variation de gain de l'amplificateur doit être beaucoup plus élevée que dans le cas des courbes de la fig. 4.



   Dans l'exemple envisagé, où le gain dû au réseau de contre-réaction et le gain propre de l'amplificateur sont inversement proportionnels à a fréquence, la variation de gain, exprimée en décibels, devra être deux fois plus grande dans le cas de la fig. 5 que dans le cas de la fig.   4.   



   Une telle variation de gain peut, dans certains cas, être difficile à obtenir. Or, la   ca-      raetéristique    de la fig. 5 est surtout utile, d'une part, aux fréquences de battement élevées afin d'éliminer l'influence des réflexions multiples, d'autre part, aux fréquences basses afin de réduire le bruit de fond, notamment la   tension de fréquence/"\    due à la modulation d'amplitude.



   On peut encore améliorer le fonctionnement de l'amplificateur ei-dessus décrit, en donnant au gain propre de l'amplificateur des valeurs inverses de la fréquence, seulement aux deux extrémités de la gamme des fréquences de battement, ou éventuellement. à une seule extrémité de cette gamme.



   La fig. 6 représente l'allure. des courbes de réponse obtenues, dans le cas où le gain propre de l'amplificateur est inversement proportionnel à la fréquence aux   deux extré-    mités de la   ga. mme (P'5, Fo) seulement.    Dans cette figure, les caractéristiques sont désignées par les mêmes chiffres de référence que les caractéristiques correspondantes de la fig. 5. 



   La fig. 7   représente enfin Ime modifiea-    tion qn'on peut apporter à l'amplificateur de la fig. 3 pour obtenir les caractéristiques de   ia fig. 6.   



     I) ans] a    fig. 7, où une partie seulement de l'amplificateur est représentée, les mêmes chiffres de référence désignent les mêmes or  ganes que dans] a fig.    3. En outre, 25 et   26    désignent respectivement une résistance et un condensateur supplémentaires dimensionnés, de telle sorte que le gain propre de   1'amplifi-    cateur, pour les fréquences inférieures à une certaine   fréquenee F ; (fig.    6) soit inversement proportionnel à la fréquence (droites en pointillé A1, A1, A2, A3).



   D'autre part, pour les fréquences très élevées, la capacité   24 intervient à    son tour et produit entre l'anode et la cathode du tube 10 un court-circuit d'autant plus complet que la fréquence est plus grande ; autrement dit. l'action des éléments   25    et 26 s'efface devant celle de la   capacité 24.    Le gain   redevient    done inversement proportionnel à la   fré-      quence.    C'est ce qui explique que la courbe extrême   H      b b'ait nne    allure identique à celle le la fig. 5.



   Toutefois, le condensateur 24 (fig. 7) sera dimensionné de telle sorte que son action ne se fasse sentir que pour les fréquences supérieures à une certaine fréquence   F5    (fig. 6),   les fréquenees F. + et FJ étant ehoisies    suivant ] a variation de gain admissible de   l'amplifica-    teur.



   La courbe a e e'présente à son début une forme identique à celles de la.   fig. 5,    puis se prolonge par un palier puisque, pour les valeurs moyennes de la fréquence, le gain de l'étage de la fig. 7 est   sensiblement indépen-    dant de la fréquence.



   Comme on le voit sur la fig. 6, pour les   fréquences    petites ou très élevées, on retrouve des maxima accuses en   b    et en e ; la courbe a e e'présente un palier pour les fréquences moyennes. Les courbes intermédiaires telles que a c   c'et a ( cl'ont    une forme différente et sont les enveloppes des lignes en trait interrompu, lesquelles représentent la variation du gain propre de l'amplification.



   Une autre forme d'exécution du radioaltimètre selon l'invention comprend un récepteur dont le schéma général est   repré-    senté à la fig.   8    ; il ne comporte que trois lampes 27,   28,      29    dont les filaments sont montés en série sur le réseau de bord de   24      t'.   



  La tension haute fréquence provenant de l'antenne est détectée par deux redresseurs sees 30 et 31 montés en doubleur de tension.



  La tension basse fréquence est recueillie à la grille cle commande de la lampe   27    par l'intermédiaire du eondensateur 32. Le réseau de contre-réaction est constitué par les deux résistances 33 et 34 et le condensateur 35.



  Ce réseau produit les mêmes effets que le réseau correspondant de la fig. 3. La lampe   limiteuse    99, alimentée sous la tension constante de la source   36,    fournit à sa sortie une tension rectangulaire qui est transmise au condensateur 37 par l'intermédiaire de la résistanee 38. Le redresseur 41 est perméable au courant dans le sens 39-terre. L'ensemble formé par la résistance 40 et le condensateur 39 permet d'avoir en   42    une tension négative présentant une faible composante de ronflement.

   Les cellules filtrantes   43    et 44 éliminent   eette    composante et permettent d'appliquer sur les grilles de commande de   27 et 28    une tension continue négative, dont la valeur absolue varie en sens inverse de la   fréquenee 1 eomme    on   l'a    montré ci-dessus.



  A chaque dent de tension de valeur   LT,    qui apparaît entre l'anode et   la-cathode    de la lampe 29, le condensateur 45 de faible capacité se charge d'une quantité C   IT,    et la charge de valeur C 1'passe dans le galvanomètre 46 à travers le redresseur   47.    Le   con-    rant moyen mesuré par ce galvanomètre est donc égal   à 1 C lT,    et il est gradué directement en hauteur puisque la fréquence de bat  temen. t f est    proportionnelle hauteur.



   Le gain C de l'amplificateur à contreréaction constitué par les deux premiers étages du schéma est donné par la formule suivante :
 61    , z1    qui differe de celle que l'on a donnée ei-dessus par le fait que :
   1     A désigne le gain total sans contreréaction des étages 27 et 28.



     2     B désigne le taux de réaction qui correspond à la tension aux bornes du condensateur 35. En effet, la résistance 33 est-de l'ordre de 300 ohms, la résistance 34 de l'ordre de 5000 ohms, et la capacité 35 est   d'en-    viron 0, 25Mf. Dans ces conditions, le calcul montre que, pour les fréquences de battement comprises entre le minimum 3 et une valeur légèrement inférieure à la   fréquence 1 de la    tension rectangulaire appliquée en 45, on a:
 G=-1 avec B=B0    B j# 1 +
 D    où   D    est égal à l'inverse de la constante de temps du réseau de contre-réaction,    co = 2 Ul f Bo    est une constante.



   On choisit D de sorte qu'il soit toujours petit par rapport à co, de sorte que    B = -jB0D/#   
Dans l'intervalle précité, on   a    done   
 1 j#
 G = - = 
 B B0D   
On démontre encore que, pour la gamme de fréquences f2   à #, où f2 est un peu supérieure    à f1, on a G = A = constante. Pour la fré  quenee de battement fl,    le gain est égal à   A/#2.    Ce montage donne donc des courbes de gain. fréquences du type de celles de la fig.   4.   



   L'amplificateur décrit peut comporter plus de trois étages, et le réseau de contre-réaction peut être exécuté autrement.



   De même, la caractéristique propre de l'amplificateur obtenue, dans l'exemple représenté par la fig. 3, par le condensateur 24, peut être obtenue en plaçant ce condensateur
 en tout autre point convenablement choisi ou
 encore par tout autre moyen connu, par exemple en intercalant des bobines de   self-indue-      tion en    des points convenables des circuits.



   De même, encore, on peut prélever la tension de commande sur une partie seulement d. la résistance de charge 7 de la fig.   2    ou bien appliquer aux différentes lampes des fractions différentes de la tension de commande, ou encore   n'appliquerlatensionde    commande qu'à certaines des lampes de   l'am-      plificateur,    dans le but, par exemple, d'obte  nir nn. e variation convena. ble    de la tension de commande en fonction de la fréquence de battement.


Claims (1)

  1. REVENDICATION : Radioaltimètre à modulation de fréquence, applicable à l'aviation, constitué par un émet- teur à modulation de fréquence et par un récepteur qui en reçoit simultanément des ondes directes et des ondes réfléchies sur le sol et qui comprend un élément collecteur d'énergie rayonnante, un détecteur fournissant entre autres une tension de fréquence de e battement/variableavecl'altitude,un amplificateur basse fréquence et un fréquencemètre, tous montés en cascade, caractérisé par le fait que ledit amplificateur basse fréquence comprend n étages dont un au moins parmi les (7s1) premiers présente une pente variable et est à contre-réaction, le dernier étage, qui fonctionne en limiteur,
    fournissant à sa sortie une tension sensiblement rectan gulaire de fréquenee fondamentale f qv est transformée par des moyens redresseurs en une tension de commande continue et négative dont la valeur absolue est inversement proportionnelle à f, et qui est. appliquée à une électrode de commande de l'un au moins des étages à pente variable et à contreréaction.
    SOUS-REVENDICATION : Radioaltimètre suivant la revendication, dans lequel les moyens redresseurs compren- nent un condensateur connecté, d'une part, à la terre, d'autre part, à la sortie dudit ampli t'icateur à travers une résistance, ce condensa- teur étant shunté par un circuit contenant un condensateur auxiliaire en série avec un redresseur de faible résistance, shunté lui-même par une résistance, cette dernière résistance écoulant vers la terre le courant de charge dudit condensateur auxiliaire.
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