Installation pour la production (le courants à haute fréquence. La présente invention a pour objet une installation pour la production<B>de</B> courants à haute fréquence.
Pour certaines destinations, telles que, par exemple, la signalisation électrique sais fil, il est parfois recommandable d'employer des courants alternatifs entretenus ayant une fréquence beaucoup plus élevée qu'on ne pourrait l'obtenir dans de bonnes conditions au moyen d'un alternateur à haute fréquence. Afin d'obtenir des courants de la haute fré quence voulue,
on a employé diverses dispo sitions pour la transformation d'un courant alternatif d'une fréquence fondamentale. donnée de façon <B>il.</B> en faire dériver un courant ayant nue fréquence harmonique par rapport ii la fréquence fondamentale.
Dans quelques-unes de ces dispositions, on a proposé des moyens pour amener l'onde du courant de fréquence fondamentale à différer de la forme sinusoï dale de telle sorte que certains harmoniques soient rendus prédominants, puis soient isolés dans des circuits qui soient résonnants pour l'harmonique particulier, ou les %armoniques particuliers qu'il s'agit d'utiliser.
1.'iirstallation qui fait Fobjet de cette itr- vention permet d'obtenir des courants à haute fréquence par la combinaison dune source de courant alternatif d'une fréquence fonda- mentale avec un circuit électrique alimenté par cette source de courant, e*est-a-drl'e rece vant d'elle son énergie,
renfermant des moyens pour déformer l'onde < lu courant dérivé de la dite. source, donnant lieu it la production de courants alternatifs de fréquences harmoniques par rapport<B>là</B> la fréquence fondamentale, le dit circuit électrique étant, vu outre, pourvu de moyens pour enrpêclrur- le courant de la fréquence harmonique voulue de passer it tra vers la dite source de courant.
Le dessin schématique annexé représente, à titre d'exemple, plusieurs formes d'exécution de l'objet de l'invention;
la fig. 1 montre le schéma d'une de ces forures d'exécution, tandis que la fig.2 montre une forme d'exécution en alrplicatiorr pour la ra.diosigtralisation et que la fig.3 représente une farine d'exécution dans une autre application.
Dans la forme d'exécution de la fig. 1, un alternateur à haute fréquence 1 fournit du courant à un circuit qui renferme une inductance formée d'un noyau fermé en fer '? et d'un enroulement ' monté sur celui-ci.
L'enroulement 3 est également alimenté de courant coiïtiliu émanant d'une source de couralit continu 4, la valeur du courant ainsi amené étant i < 'glée à l'effet de produire le degré de saturation voulu dans le noyau 2.
Par ces ni._@vens, l'onde de voltage produite aux bornes 3 de l'enroulement 13 sera déformée, et ci) connectant ces bornes à un circuit de tra vail qui soit résonnant pour une fréquence double de celle de l'alternateur 1, on pourra obtenir, dans le circuit de travail, un courant ay-a nt deux fois la fréquence du courant fourni par l'alternateur 1.
Pour empêcher que ce cou rant à fréquence double passe dans le circuit de l'alternateur 1, il y a dans ce circuit ce qu'on pourrait dénommer un rétenteur de ir.'@luenee, c'est-à-dire un dispositif opposant unie impédance sensiblement infinie à un cou rant d'une fréquence particulière, mais une impédance relativement basse à des courants de fréquences différentes.
Ce rétenteur de fré- d@lence est constitué dune inductance 7 et d'une capacité 8 couplées en parallèle l'une avec l'autre, et accordées à la fréquence double. Au moyen d'un condensateur réglable 9, le circuit peut être accordé à la fréquence de l'alternateur 1.
Dans l'exemple ici repré senté, le circuit secondaire connecté aux bornes 5, 6 est en n iême temps le circuit primaire d'unie seconde disposition de transformation de fréquence analogue à la première, qui com porte une inductance constituée d'un noyau fermé en fer 10 et d'un enroulement 11 y monté, ce dernier étant également alimenté de courant continu provenant d'une source 12.
Un rétenteur de fréquence se composant de l'inductance 13 et du condensateur réglable 14-. connectés en parallèle et accordés à la in'@@aience de l'alternateur 1, amènera le cir cuit secondaire à opposer une impédance éle- vé._ au courant de la fréquence fondamentale.
L n second rétenteur de fréquence, se compo sant de l'inductance 15 et du condensateur réglable 16 reliés en paralléle et accordés à une fréquencv quadruple (le celle de l'alter- nateur 1 amènera le circuit secondaire à op poser une impédance élevée au courant de cette fréquence, et obligera ce courant à pas ser dans un circuit de travail relié aux bornes 17, 18 de l'enroulement 11 et comprenant les conducteurs 19 et 20.
Le rétenteur de fréquence, constitué par l'inductance 21 et le condensateur réglable 22, connectés en pa rallèle dans ce circuit de travail et accordés au double de la fréquence de l'alternateur 1, amènera ce circuit de travail à opposer une impédance élevée au courant de cette fré quence. A l'aide du condensateur réglable 23, le circuit secondaire peut être accordé ail double de la fréquence de l'alternateur 1.
Le dessin indique, par les lettres f, 2f, 41'..... les fréquences des courants passant dans les différentes parties de l''installation, et les fré quences auxquelles il convient d'accorder les différents rétenteurs.
On comprendra par la description précé dente qu'en reliant des dispositions transfor matrices de fréquence additionnelles en série avec les deux qu'on a représentées, il sera possible de disposer de courants de toute fréquence élevée voulue. La disposition dé crite plus haut permet l'emploi d'un seul noyau saturé et d'un seul enroulement y monté pour effectuer une transformation de fréquence, alors que toutes les installation antérieures de ce genre employant une induc tance à noyau saturé en fer exigent l'emploi de deux noyaux séparés et d'enroulements distincts pour ceux-ci. Etant donné que la principale source de déperdition, dans une installation de.
ce genre pour la transforma tion de fréquence, réside dans le noyau cri fer et son enroulement, on réalise un perfec tionnement appréciable, au point de vue dal rendement, en n'employant qu'un seul noyau.
Cette installation de transformation de fréquence -peut être simplifiée lorsqu'il s'agit de l'appliquer à la réalisation de courants à, toute fréquence pour radiosignalisation. Une installation ainsi simplifiée est représentée en fig. 2, oh l'alternateur à haute fréquence 1 fournit du courant au primaire 24 d'un trans formateur dont le secondaire 25 est compris dans ni) circuit local qui renferme l'enroule- ment 3 de l'inductance à noyau de fer 2. Dans ce cas, le circuit de charge comporte une antenne 26 combinée avec l'inductance d'accordement habituelle 27.
Cette combinai- sort fait partie d'un rétenteur de fréquence, qui comporte en outre une inductance 28 dis posée en parallèle avec la capacité de l'an tenne et s'oppose ait passage du courant à plus haute fréquence dans ledit circuit local.
Le courant de fréquence harmonique petit être considéré comme étant introduit dans l'antenne ait point 29 en lequel l'antenne est connectée ait secondaire 25. De ce point partent deux branches parallèles du circuit pouvant être parcourues par du courant: une renfermant l'inductance 27, l'antenne 26 et la capacité d'antenne pour aboutir à la terre, et l'autre aboutissant également à la terre:
mais renfermant unie partie dit secondaire 25 et l'inductance 28. Etant donné que ces deux branches en parallèle sont réglées de façon à être résonnantes par rapport à la fréquence harmonique recherchée, il y aura un courant de circulation considérable entre les branches de circuit. C'est ce courant de circulation qui, ensemble avec le courant provenant di rectement de l'inductance it noyau en fer, donnera naissance ZÎ la radiation.
Afin d'empêcher le contrant d'une frëquence plus élevée de traverser le circuit de l'alter nateur, le point 29 en lequel l'antenne est reliée ait secondaire 25 est choisi tel que les courants à fréquence plus élevée passant dans les deux parties de l'enroulement secondaire 25 soient équilibrés,
et que par là l'effet in ductif sur l'enroulement primaire \?-l soit iieu- tralisé. La manière d'effectuer cette neutrali sation petit être expliquée ainsi qu'il suit: Quand l'installation est reglée comme on l'a décrit en sorte que l'antenne elle-même fasse office d'une partie dit rétenteur de fréquence, le courant circulant entre l'antenne et l'in ductance du rétenteur de fréquence sera su périeur ait courant fourni par le transforma teur de fréquence.
Le courant d'antenne est la somme du courant passant. dans l'induc tance 28 du rétenteur de fréquence et dut courant provenant (le l*indtictancu à noyau saturé.
Supposons, ]bal- exemple, qu'avec un courant d'antenne (le 10 arnpùes, otr revoive cinq ainpi@res de Vinductattce à noyau saturé et chie les cinq autres ampères soient ajoutés.
vii l'état de résonnance. dans le rétenteur de fréquence. Il est manifeste que. si l'antenne proprement dite était connectée directement à l'extrt,inité inférieure du secondaire lus cinq ampères provenant de l'inductance à noyau saturé agiraient de façon<B>il,
</B> induire un courant dans le circuit d'alternateur compre nant l'alternateur et le primaire ?-1. Si, d'autre part., pantenne était conneeti@e à hextrémité supérieure du secondaire 25,
les cinq ampères provenant dit r@tcnteur de fréquence traver seraient le secondaire ?5 et agiraient de façon à induire un courant dans le circuit d'alter nateur.
Dans l'un et l'antre cas, il y attrait dans le circuit d'alternateur des pertes indé sirables dites ü la circulation, dans ce dernier, dit courant de plus haute fréquence. En re liant l'antenne @tu point médiair (lit secon daire ?5.
toutefois, les cinq ampères fourni, par une branche du circuit ii plus haute fré quence contrebalanceront les cinq ampères fournis par l'autre branche, et. de ce fait, neutraliseront l'induction dans le transforma- teur;
en évitant les pertes dont i1 a été question. Le courant fourni à l'antenne par l'inductance à noyau saturé petit être consi déré comme dirigé vers le bas à travers la partie supérieure du secondaire 25, et vers le haut dans l'antenne.
Afin que le courant fourni par le rétenteur de fréquence s'ajoute à ce courant, il devra également se diriger ver., le haut dans l'anteinie et. conséquent- ment, monter à travers Finductanee 28 et la partie. inf@rie re dit secondaire 25.
Il s'ensuit évideinnicnt que les courants de fréquence harmonique dans les deux parties du secon daire 25 auront des directions opposées.
Alors que. dans l'exemple donné, la connexion devra être établie ait point médian du secondaire 35, on comprend que. dans le cas oit les cou rants ne se répartiraient pas également dans les deux brandie s du circuit à haute fré- quence, la connexion pourra être établie en un autre point choisi de façon à réaliser l'é quilibrage entre les deux courants.
L'installation de transformation de fré- quenee ainsi décrite offre l'avantage de n'a- voir pas son fonctionnement limité à l'utili sation d'un harmonique particulier de lit fré quence fondamentale.
Pour obtenir n'importe quel harmonique voulu, il est seulement né cessaire que le rétenteur de fréquence soit accordé à cet harmonique particulier. Etant donné que l'antenne elle-niêine forme une partie: du rétenteur de fréquence, il est seule ment nécessaire d'accorder l'antenne pour la fréquence particulière voulue, sans apporter aucun changement ait restant de l'installa tion.
Dans le développement des harmoniques d'ordre pair, on devra utiliser la saturation par courant continu du noyait ?, tandis que, pour le développement des harmoniques d'ordre impair, cette saturation par courant continu rie sera pas nécessaire. Toutefois, il peut être désirable dans certains cas d'employer une petite quantité de courant continu dans l'enroulement :) afin de contribuer à l'accorde- ment.
L e circuit local de la fréquence fondamen tale petit être accordé au moyen des conden- sateurs réglables 30 et 31. Avec la disposi tion décrite plus haut, une partie du voltage de fréquence fondamentale est directement appliquée à l'antenne.
En donnant à la ca pacité du condensateur 31 titre valeur de na ture à obtenir une compensation de l'induc tance du rétenteur de fréquence à la fréquence fondamentale, la composante déwattée de ce voltage peut être neutralisée, et, en changeant le point 29 de jonction entre l'antenne et le secondaire ?5, la composante de puissance de ce voltage de fréquence fondamentale pourra être neutralisée.
II petit arriver que le même point de connexion convienne pour neutraliser à la fois le courant à plus haute fréquence dans le circuit primaire et le cou rant de fréquence fondamentale dans le cir cuit d'antenne. Si tel n'est pas le cas, on petit utiliser titi point de connexion intermé diaire entre les points neutralisants, afin de rendre faibles les déperditions des deux côtés.
Bien que la disposition représentée en fig. 2 puisse être utilisée pour obtenir des courants d'une fréquence plus élevée due le second ou le troisième harmonique, il petit être désirable, au cas oit l'on aura à utiliser ces courants à fréquence plus élevée, de faire intervenir titi rétenteur de fréquence dans le circuit accordé<B>là</B> titi harmonique inférieur, pour contribuer à accentuer les harmoniques supérieurs de la fréquence fondamentale. La fig. 3 représente titre disposition de ce genre.
Dans cette disposition, le rétenteur de fré quence comprenant l'inductance<B>32</B> et la ca pacité 33, en parallèle, est accordé à la fré quence d'harmonique inférieur, et le rétenteur de fréquence qui comprend l'inductance 34 et la capacité de l'antenne est accordé à la fréquence d'harmonique supérieur.
Suppo sant, par exemple, qu'on désire obtenir titi courant ayant une fréquence égale à celle du neuvième harmonique de la source 1, alors le premier rétenteur serait accordé au troisième harmonique, et le second rétenteur au rieu- viême harmonique.
En utilisant le rétentcur à troisième harmonique, on fait intervenir titre distorsion additionnelle dans le flux magné tique du noyau saturé, distorsion addition nelle qui a pour effet d'augmenter la force électromotrice du neuvième harmonique.
Dans ce cas, comme dans la disposition représentée fig. \?, l'effet du troisième harmonique dans le primaire 24 est neutralisé, et le neuvième harmonique n'exercera aucun effet sui, le cir cuit primaire, puisque l'action sera confinée au second rétenteur de fréquence. Au cas oit il s'agit d'utiliser les harmoniques d'ordre pair, l'enroulement 3 sera alimenté par une source de courant continu, comme indiqué aux fig. 1 et \?.