Installation d'émission d'ondes électricîues de haute fréunence modulées. L*itiveiition se rapporte<B>à</B> une installation d'ânission d'ondes électriques de haute fré- quence modulées, c'est-à-dire dont l'amplitude varie cri concordance avec des ondes électri ques de fréquences relativement basses.
Suivant l'invention, cette installation comprend: une source d'ondes électriques de basses fréquences, un générateur d'oscillations<B>à</B> haute fréquence présentant une amplitude pratiquement cons tante, titi tube<B>à</B> décharges électriques du genre de ceux qu'on emploie comme- ampli ficateurs, comprenant trois électrodes', c#est- à-dire une cathode émettrice d'électrons, une atiode et une électrode de commande, et des moyens pour faire agir en même temps les oscillations<B>à</B> haute fréquence et les ondes de fréquences relativement basses sur ladite Mectrode de commande,
les ondes de haute fréquence modulées étant produites dans le circuit de départ, ou circuit comprenant la cathode et l'anode dudit tube.
La description suivante, basée sur les dessins ci-joints, donne<B>à</B> titre d'exemple une forme d'exécution de l'objet de l'invention, destinée<B>à</B> la transmission d'ondes de signali- sation <B>à</B> basses fréquences, produites par la parole.
Sur le dessin ci-joint, la fig. <B>1</B> donne la courbe caractéristique d'titi tube<B>à</B> décharges électriques<B>à</B> trois électrodes, du genre de ceux employés comme amplificateurs; la fig. 2 montre la courbe suivant laquelle peut varier le courant dans le circuit de départ d'un tube dudit genre employé comme modulateur dans une installation suivant l'invention;
la fig. <B>3</B> montre la forme correspondante de la courbe du courant dans le circuit de l'antenne trans- niettrice <B>.</B> ou du circuit de transmission, et la fig. 4 est le schéma d'une installation donnée <B>à</B> titre d'exemple.
Si un amplificateur reçoit des. ondes de haute fréquence d'amplitude constante, et si l'amplification subie par ces oscillations varie en concordance avec des ondes<B>à</B> basses fré quences, telles que des ondes téléphoniques, la modulation recherchée est -obtenue, car l'on obtient ainsi une onde<B>à</B> haute fréquence dont l'amplitude varie suivant l'onde de basse fréquence, On verra plus loin comment ladite amplification variable est obtenue dans l'ins tallation suivant l'invention.
Dans la description suivante, il est fait emploi des expressions ,modulation parfaite" et modulation complète", qui doivent être comprises dans le sens suivant.
L'expression modulation parfaite" se ré fère<B>à</B> une variation de l'amplitude des oscil lations<B>à</B> hautes fréquences, telle que cette amplitude soit une fonction linéaire du vol tage de la source modulatrice<B>à</B> basse fré quence; dans ce cas, la courbe enveloppante de l'onde modulée offre une reproduction parfaite de l'onde modulante<B>à</B> basse fréquence.
L*expression modulation complète" se réfère<B>à</B> une modulation telle que la valeur négative maximum de l'onde<B>à</B> basse fréquence, dans le circuit d'arrivée, réduise les oscilla tions modulées<B>à</B> haute fréquence exactement <B>à</B> l'amplitude zéro. Quand ce cas se présente, la transmission est la plus efficace, car les oscillations<B>à</B> hautes fréquences sont alors justement suffisamment importantes pour trans mettre le maximum d'oscillations<B>à</B> basses fréquences.
En d'autres termes, la reproduc tion des oscillations<B>à</B> basses fréquences, par la courbe enveloppante des oscillations<B>à</B> hautes fréquences, descend exactement jusqu'à la ligne du zéro, sans qu'aucune de ses parties ne soient coupées par celle-ci, et d'autre part sans qu'aucune portion d'oscillations<B>à</B> hautes fréquences _comprise entre la courbe envelop pante et la ligne du zéro ne reste inutilisée.
L'explication du procédé de modulation est complétée dans ce qui suit<B>à</B> Faide de la courbe caractéristique de la fig. <B>1.</B> Les abscisses de cette courbe représentent les voltages dans le circuit d'arrivée, et les ordonnées repré sentent les intensités des courants dans le circuit de départ.
Si l'on considère l'action qui résulte en deux points différents de cette courbe, tels que<B>C</B><I>et</I> F, d'un même accroissement positif, C <B><I>D</I></B><I> et F<B>G,</B></I> du voltage appliqué sur la grille ou électrode de commande du circuit d'arrivée, on voit que l'accroissement correspondant<B>de</B> l'intensité du courant du circuit de départ est plus grand en<I>F qu'en</I><B>C.</B> L'amplification, c'est-à-dire le rapport<B>de</B> la variation de la puissance développée dans le circuit<B>de</B> départ <B>à</B> celle dans le circuit d'arrivée, est donc aussi plus grande en Pl qu'en<B>C.</B> ;
Si l'on suppose en particulier que<B>1 '</B> a ligne<B><I>C D,</I></B> ou la ligne égale<I>F<B>G,</B></I> représente un léger ac croissement du voltage<B>dû</B> aux oscillations<B>à</B> haute fréquence, pendant que<B>le</B> régime du tube,<B>à</B> l'instant auquel cet accroissement a lieu, est déterminé par la valeur instantanée du voltage des oscillations<B>à</B> basses fréquences, on voit que l'amplification des oscillations<B>à</B> haute fréquence varie dans le même sens que le potentiel auquel la grille est portée,<B>à</B> chaque instant, par les oscillations<B>à</B> basses fréquences.
Soit<B>A 31</B> l'intensité du courant d'alimen tation du tube quand le voltage normal est appliqué<B>à</B> la grille, et quand aucune oscilla tion<B>à</B> haute ou<B>à</B> basse fréquence n'est exercée dans le circuit d'arrivée. Si des oscillations <B>à</B> basses fréquences s'exercent, lesquelles sont supposées présenter des valeurs positives et négatives égales, l*ordonnée représentative du courant d'alimentation est déplacée<B>à</B> des distances horizontales égales des deux côtés <B>d</B> e<B><I>A</I></B><I> M.</I> L'amplification d'une oscillation relativement petite,<B>à</B> un moment quelconque, dépend du point de la courbe caractéristique auquel l'amplificateur fonctionne, c'est-à-dire de la valeur instantanée du voltage des oscil lations<B>à</B> basses fréquences,
et est sensible ment prop ortion n elle<B>à</B> la dérivée de cette courbe caractéri#,tique au point envisagé.
Si maintenant des oscillations<B>à</B> haute fréquence sont aussi transmises sur le circuit d'arrivée du tube, le courant<B>à</B> haute fréquence du circuit de départ dépend en amplitude<B>du</B> degré d'amplification, c'est-à-dire de la partie de la courbe caractéristique suivant laquelle l'amplificateur travaille, les variations d'ampli tude dépendant par suite de la forine de la courbe de voltage des oscillations<B>à</B> basses fréquences.
Une modulation complète à lieu si le voltage des oscillations<B>à</B> basses fréquences est tel que la valeur de l'intensité du courant d'alimentation descend jusqu'à la valeur zéro correspondant au point B. Pour obtenir une modulation parfaite, sans introduction d'har moniques supérieures dans les oscillations de haute fréquence, le voltage des oscillations <B>à</B> basses fréquences doit être grand compara- tivenient <B>à</B> celui des oscillations<B>à</B> haute fréquence dans le circuit d'arrivée du niodu- lateur,
afin que le pouvoir amplificateur de celui-ci ne varie pas d'une manière appré- eiable du fait des variations de tension qui constituent chacune des oscillations<B>à</B> haute fréquence; le dit pouvoir amplificateur<B>dé-</B> pendra ainsi seulement<B>de</B> la valeur momen tanée du voltage des oscillations<B>à</B> basses fréquences. Au point de vue théorique, la meilleure valeur du rapport entre les voltages de ces oscillations est l'infini, niais puisque cela n'est pas possible en pratique, l'on a trouvé qu'une modulation satisfaisante est obtenue si dans le circuit d'arrivée le voltage des oscillations<B>à</B> basses fréquences est de trois<B>à</B> dix fois plus grand que le voltage des oscillations<B>à</B> hautes fréquences.
L'ne modulation parfaite exige en plus que la courbe caractéristique soit de forme parabolique, car alors<B>le</B> courant d'alimenta tion est proportionnel au carré du voltage du circuit d'arrivée, tel qu'il est mesuré an point B. Sous ces conditions, la dérivée de la courbe, qui est une mesure du pouvoir amplificateur, croît suivant une fonction liné aire du point B jusqu'au point L. Pour ces conditions de Modulation COMplète et parfaite, le courant dans le circuit de départ du modu lateur a la forme montrée sur la fig. 2, quand des oscillations<B>de</B> basses fréquences- et de forme sinusoïdale sont appliquées.
Quand les oscillations<B>à</B> basses frequences ont été éliminées par un transformateur d'os cillations ne transmettant efficacement que les courants<B>à</B> hautes fréquences du circuit de départ du modulateur, l'on obtient un courant de haute fréquence présentant Pdllure indiquée sur la fig. <B>3.</B> La ligne pointillée montre la courbe enveloppante de forme sinusoïdale des oscillations àhautes fréquences.
L'installation représentée schématiquement sur la fig. 4 satisfait aux conditions mention nées ci-dessus. Dans cette installation,<B>À</B> est un amplificateur thermo-ionique <B>à</B> trois élec trodes comprenant un tube.<B>à</B> vide 2 renfer mant une cathode<B>3,</B> une anode 4 et une électrode auxiliaire<B>5.</B> La cathode.<B>3</B> est portée<B>à</B> l'incandescence par la batterie<B>6,</B> et est maintenue<B>à</B> un potentiel positif, par rapport<B>à</B> l'électrode<B>5,
</B> au moyen de la batterie<B>7.</B> Le courant d'alimentation du tube passant entre la cathode<B>3</B> et l'anode 4 est fourni par un générateur<B>à</B> courant continu<B>8</B> shunté par un condensateur<B>9</B> de capacité suffisamment haute pour offrir un chemin de basse impédance aux courants de hautes et de basses fréquences.
Le circuitd'arrivée de l'amplificateur<B>A</B> comprend la cathode<B>3,</B> la batterie<B>7,</B> la résistance ajustable <B>10,</B> Fen- roulement secondaire<B>Il</B> du transformateur d'oscillations 12, et l'électrode<B>5.</B> L'enroule ment primaire du transformateur 12 est reli6 <B>à</B> un générateur<B>à</B> haute fréquence 14, lequel peut être d'un type quelconque.
Un trans metteur téléphonique<B>15</B> est relié en série avec une batterie<B>16</B> dans le efrcuit primaire d'un transformateur<B>17</B> dont le secondaire est relié<B>à</B> la résistance ajustable <B>10</B> du circuit d'arrivée de l'amplificateur. Le circuit<B>de</B> départ<B>de</B> celui-ci comprend l'anode 4, Pen- roulement <B>18</B> du transformateur d'oscillations <B>19,</B> le condensateur<B>9</B> et le générateur<B>8</B> en parallèle, et la cathode<B>3.</B>
En l'absence d'impulsions téléphoniques, l'arrangement décrit sert simplement<B>à</B> pro duire dans le circuit<B>de</B> départ des courants <B>à</B> hautes fréquences ayant la môme forme d'ondes que ceux produits par<B>le</B> générateur 14# mais<B>de</B> plus grande amplitude. Quand des forces électromotrices téléphoniques sont transmises sur le circuit d-arrivée au moyen du transformateur<B>17,</B> le potentiel de l'électrode <B>5</B> prend, par rapport<B>à</B> la cathode<B>3,</B> une valeur négative plus ou moins grande, suivant que Fonde téléphonique passe par des<B>diffé-</B> rentes valeurs négatives ou positives.
Cette variation dans le potentiel de l'électrode<B>5</B> a pour effet de faire varier<B>le</B> pouvoir amplifi cateur du dispositif<B>A,</B> conformément aux variations des forceQ électromotrices télé phoniques. La résistance ajustable <B>10</B> peut être con sidérée comme formée de deux éléments de résistance, dont Pun est relié en série avec l'enroulement secondaire du transformateur<B>17,</B> tandis que l'autre est placé en dérivation sur l'ensemble foi-nié par cet enroulement secon daire et le premier élément.
Le but de cette résistance ajustable est de prévoir un chemin formé par le second élément, dérivé sur l'en roulement secondaire du transformateur<B>à</B> basse fréquence<B>17,</B> pour les oscillations<B>à</B> hautes fréquences produites par le générateur 14,<B>ce</B> chemin pouvant être. ajusté de manière <B><I>à</I></B><I> régler</I> le rapport entre le voltage<B>du</B> courant de haute fréquence et celui du courant de basse fréquence.
Puisque pour une modulation complète et parfaite, il faut que la valeur du voltage<B>de</B> l'onde téléphonique transmise soit plus grande que celle des oscillations<B>à</B> hautes fréquences produites, il est évident que la puissance des ondes de hautes fréquences modulées, produites dans le transformateur<B>19,</B> est insuffisante pour le rayonnement efficace par une antenne, si l'on emploie sans autre un transmetteur téléphonique ordinaire. Dans ce cas, les ondes modulées doivent être amplifiées d'une manière quelconque<B>à</B> la valeur voulue pour la radia tion.
D'autre part, on peut aussi produire directement des oscillations modulées<B>à</B> haute fréquence d'une puissance suffisamment grande pour être rayonnées sans autre par l'antenne, si l'on amplifie les ondes téléphoniques avant de les transmettre sur le circuit d'arrivée commun de Famplificateur.
On a trouvé qu'il était désirable que J'impédance extérieure du circuit de départ soit suffisamment petite, afin que la courbe caractéristique de l'amplificateur ne soit pas sensiblement altérée par le courant du circuit de départ.
Bien que dans l'installation donnée ici<B>à</B> titre d'exemple le transformateur<B>17</B> soit directement connecté au transmetteur télé phonique<B>15,</B> il est évident que ce transforma teur peut 6tre relié<B>à</B> une ligne téléphonique, et servir<B>à</B> la transmission de messages télé phoniques ou autres reçus<B>à</B> travers de longs condu(#tcurs vers une antenne radio-télégraphi- que ou autre système de signalisation<B>à</B> haute fréquence. Il est aussi évident que l'installa tion montrée peut convenir pour des trans missions télégraphiques, en substituant simple ment une clé télégraphique au transmetteur <B>15,</B> et en ajoutant un interrupteur d'une fréquence voulue.