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Système de distribution radio - électrique.
On à déjà cherché à réaliser des systèmes de distri- bution radio-électrique permettant la transmission de trois émissions sur deux lignes doubles. La difficulté à surmonter alors consiste en principe à éviter les perturbations mutuel- les.
Dans la téléphonie avec fil on connaît des systèmes pour téléphonie duplex permettant d'entretenir trois conver- sations le long de deux paires de lignes. Dans ce cas le troisième appareil transmetteur est monté entre les points milieux électriques des paires de lignes et le troisième appareil récepteur est monté d'une manière analogue. Une con-
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dition essentielle à remplir est alors que les deux systèmes à lignes doubles soient identiques au point de vue électrique, ce qui assure un équilibrage parfait.
Il est très difficile de remplir cette condition en particulier dans le cas d'un réseau de distribution radio- électrique muni de ses nombreux raccordements, en raison de sa charge irrégulière, ainsi que de sa résistance d'isole- ment fort variable suivant les conditions atmosphériques.
Par des recherches minutieuses sur les causes du désiquilibre des deux systèmes à deux lignes et par compen- sation de chacune de ces causes on a pratiquement réussi, suivant la présente invention, ainsi que l'ont démontré des expériences, à remédier complètement à ces inconvénients.
Le système faisant l'objet de l'invention, dans le- quel on a recours au montage duplex, est caractérisé par des dispositifs réglables indépendamment l'un de l'autre et ser- vant à l'équilibrage de la self des systèmes à deux fils, de la résistance ohmique des deux systèmes et des différences des résistancesohmiques entre les fils de chacun des systèmes ou entre chacune des lignes et la terre, de la capacité des systèmes par rapport à la terre et de la capacité mutuelle entre les deux systèmes de ligne.
Uneautre caractéristique consiste en ce qu'au voi- sinage des bornes d'entrée de chaque réseau est intercalée entre ces deux fils une bobine de réactance sur laquelle on peut prendre des dérivations et dont le milieu électrique est interrompu avec intercalation d'une bobine de réactance, d'im- pédance inférieure, dont les deux moitiés sont shuntées en partie par des résistances de réglage et dont le point milieu est connecté au transformateur de sortie pour la troisième émission.
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Le système faisant l'objet de l'invention peut être réalisé de manière que la dérivation médiane de la bobine de réactance à basse impédance soit reliée à la prise de déri- vation d'un potentiomètre intercalé entre les lignes du système.
Suivant l'invention,les autres compensations peuvent être effectuées au moyen de potentiomètres dont les prises de dérivation sont reliées soit directement soit par l'intermé- diaire d'un condensateur, de préférence réglable, à la terre ou aux points correspondants de l'autre système de fils con- ducteurs respectivement.
Suivant l'invention, on peut prévoir en plusieurs points du réseau de distribution le dispositif d'équilibrage décrit.
La description ci-après, faite avec référence au dessin annexé, donné à titre d'exemple, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée.
Sur le dessin, 1, 2 et 3 désignent des transforma- teurs de sortie d'amplificateurs à basse fréquence dont cha- cun peut être couplé avec un appareil récepteur radio-électri- que, un phonographe ou un microphone. Une des paires de ligne est formée par des fils conducteurs 4, 5 et l'autre paire par des fils 6, 7, ces fils constituant ensemble un réseau de distribution. Les lignes 4, 5 sont destinées à la distribu- tion de la diffusion d'un des postes émetteurs, diffusion qui est transmise à travers le transformateur 1 à ces lignes 4, 5. La deuxième émission est distribuée par la voie des lignes 6, 7.
Une troisième diffusion passant à travers le trans- formateur 2 est émise suivant le principe du système de té- léphonie duplex par l'ensemble des lignes 4, 5 et 6, 7.
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Les appareils récepteurs non représentés sur le dessin sont couplés de manière à permettre à tout abonné de monter son haut-parleur en dérivation avec les lignes 4, 5 pour la première émission, avec les lignes 6-7 pour la deuxième ou avec les points milieux électriques des deux systèmes pour la réception de la. troisième émission.
De préférence, on munit les transformateurs 1, 2 et 3 d'un secondaire réglable afin d'obtenir une adaptation fa- vorable au réseau.
Les valeurs qui doivent être équilibrées sont les suivantes :
1 - la self des systèmes à ligne double;
2 - la résistance ohmique des deux systèmes;
3 - la résistance ohmique (fuite) entre les fils con- ducteurs de chacun des deux systèmes;
4 - la résistance ohmique (fuite) des deux systèmes par rapport à la terre.
5 - la capacité des deux systèmes par rapport à la terre ;
6 - la capacité mutuelle entre les deux systèmes.
Les manières d'équilibrer ces valeurs seront décrites ci-après individuellement.
1 - La self des systèmes à ligne double.
Les différences entre les dites valeurs des deux systèmes sont compensées de la manière suivante:
On sait que dans les systèmes duplex on peut déter- miner le point milieu électrique de chaque système en inter- calant entre les lignes formant paire une résistance ou bobine de réactance et en utilisant une dérivation médiane de celle- ci pour raccorder le troisième appareil.
Dans les systèmes de distribution radio-électrique
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dans lesquels l'énergie reçue est distribuée après avoir été amplifiée jusqu'à l'intensité de haut-parleurs et au- delà,l'utilisation d'unetelle résistance occasionne, comme le montrent les calculs, des pertes d'énergie inadmissibles, de sorte qu'on obtient un rendement trop bas.
On obtient des résultats plus satisfaisants en uti- lisant des bobines de réactance sur lesquelles, cependant, on doit prendre la dérivation avec grande précision au point milieu, ce qui ne peut être obtenu que très difficilement, surtout dans le cas de bobines de réactance à haute impédance.
Suivant l'invention, on intercale entre les lignes de chacun des systèmes une bobine de réactance à haute impé- dance 8, 9 et 10, 11 respectivement interrompue au milieu et comportant des dérivations.
Les deux dérivations médianes 12, 13 des moitiés de bobine 8, 9 sont reliées entre elles par une bobine de réac- tance 14 d'impédance inférieure dont le point milieu 15 est connecté à l'une des bornes de sortie du transformateur 2.
D'autre borne de sortie de ce transformateur est reliée de manière analogue au point milieu 16 d'une bobine de réactance 17 intercalée entre les moitiés de bobine de réactance 10 et 11. Ainsi il est possible de compenser des déséquilibres éven- tuels des moitiés de bobine de réactance 8, 9 ou des moitiés de la bobine 15 au moyen de deux résistances de réglage 18, 19 dont la prise de dérivation est connectée à des points convenables des moitiés de la bobine de réactance 15.
Dans le second système de fils 6, 7 on utilise le même système de couplage. On a trouvé que ce montage permet de compenser totalement des différences des selfs des deux sys- tèmes.
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Dans ce cas, les courants allant de l'amplificateur 2 aux lignes 4, 5 et 6,7 à travers les deux moitiés de bobine sont égaux, mais dirigés de manière que les champs dans les noyaux des bobines de réactance se contrebalancent de telle sorte que la self de la bobine de réactance devienne prati- quement égale à zéro.
2 - La compensation de différences des résistances ohmiques dans les deux fils conducteurs d'un système.
Dans la pratique, il est presque impossible de réa- liser un réseau de distribution dans lequel les résistances ohmiques des deux fils d'une ligne à fil double sont par- faitement égales. Il peut arriver dans le système 4, 5 aussi bien que dans le système 6, 7 que l'un des fils, par exemple 5 ou 7, comporte plus de raccordements que le fil correspondant 4 ou 6.
Ces déséquilibres entre les résistances ohmiques des lignes du même système doivent être compensés individuellement pour chaque système.
Suivant l'invention, dans ce but, les deux lignes allant aux bornes de sortie du transformateur 2 à partir des points 15 et 16 sont connectés aux contacts à curseur de po- tentiomètres 22 et 23, respectivement, intercalés entre les lignes 4, 5 et 6, 7, respectivement. Ceci permet de procéder à la correction voulue du point milieu électrique des systèmes.
3 - La résistance ohmique (fuite) entre les fils conducteurs de chacun des deux systèmes.
La fuite entre le groupe 4-5 et le groupe 6-7 n'est pas identique pour chacun des fils. Les différences sont com- pensées au moyen de potentiomètres 31-32 de valeur convenable dont les prises de dérivation sont reliées directement entre elles.
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4 - La compensation de la résistance ohmique des deux systè- mes par rapport à la terre.
Cette compensation est assez simple. On met en dé- rivation avec les deux systèmes à fil double des potentiomètres 20 et 21 respectivement dont les prises de dérivation réglables sont reliées à la terre. Il y a avantage à établir cette con- nexion à la terre avec beaucoup de soin et on doit utiliser pour les deux systèmes des mises à la terre séparées.
5 - La compensation de la capacité des deux systèmes par rap- port à la terre.
Dans ce but, on intercale entre les lignes de chacun des systèmes un potentiomètre 24 et 25, respectivement. La prise de dérivation variable de ces potentiomètres est reliée à la terre par l'intermédiaire de condensateurs 26 et 27, res- pectivement, de valeur convenable. Comme le montre le dessin on peut se servir dans ce but de la même connexion à la terre que celle utilisée pour les potentiomètres 20 et 21, respecti- vement.
6 - La compensation de la capacité mutuelle entre les deux systèmes de ligne.
Il résulte de l'établissement des réseaux de distri- bution que les systèmes de ligne ont une capacité sensible l'un par rapport à l'autre. Dans le but d'éviter l'influence fâcheuse qui en résulte et les mélanges de conversations dûs à la présence de capacités, on intercale entre les lignes correspondantes des potentiomètres 28 et 29, respectivement, dont les prises de dérivation variables sont reliées entre elles par l'intermédiaire d'un condensateur, de préférence variable. On peut prévoir dans les fils conducteurs venant des prises de dérivation des potentiomètres, des interrup- teurs 33 permettant de mettre les dispositifs de compensation )en et hors circuit individuellement.
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Dans le cas de réseaux très étendus, on peut prévoir, en des points convenables des dispositifs de compensation de la même construction que ceux montés à la centrale principale.
Les expériences ont démontré que la disposition dé- crite permet de transmettre sans aucune perturbation mutuelle trois émissions sur deux fils doubles sans que le réglage du régime d'équilibre n'entraîne de difficultés notables.
La connexion chez les abonnés s'effectue au moyen de deux bobines de réactance à dérivation médiane montées en dérivation avec chacun des fils doubles. Dans ce cas le haut- parleur peut être monté soit en parallèle avec l'une des bo- bines de réactance soit avec l'autre ou, pour la troisième émission, entre les dérivations médianes des bobines de ré- actance.
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Radio - electric distribution system.
Attempts have already been made to produce radio-electric distribution systems allowing the transmission of three transmissions on two double lines. The difficulty to be overcome then consists in principle in avoiding mutual disturbances.
In corded telephony, systems are known for duplex telephony which make it possible to maintain three conversations along two pairs of lines. In this case, the third transmitting device is mounted between the electrical midpoints of the pairs of lines and the third receiving device is mounted in a similar manner. A con-
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The essential point to be fulfilled is then that the two double line systems are electrically identical, which ensures perfect balancing.
It is very difficult to fulfill this condition in particular in the case of a radio distribution network provided with its numerous connections, because of its irregular load, as well as its very variable insulation resistance according to the conditions. atmospheric.
By careful research into the causes of the imbalance of the two two-line systems and by compensating for each of these causes, it has been practically possible, according to the present invention, as experiments have shown, to overcome these drawbacks completely. .
The system forming the subject of the invention, in which the duplex assembly is used, is characterized by devices which can be adjusted independently of one another and which serve to balance the choke of the systems with two wires, the ohmic resistance of the two systems and the differences in ohmic resistances between the wires of each of the systems or between each of the lines and earth, the capacity of the systems with respect to the earth and the mutual capacity between the two systems line.
Another characteristic consists in that in the vicinity of the input terminals of each network is interposed between these two wires a reactance coil on which it is possible to take derivations and whose electric medium is interrupted with the interposition of a coil of reactance, of lower impedance, the two halves of which are partly shunted by adjusting resistors and whose midpoint is connected to the output transformer for the third emission.
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The system which is the object of the invention can be produced in such a way that the middle shunt of the low impedance reactance coil is connected to the shunt tap of a potentiometer interposed between the lines of the system.
According to the invention, the other compensations can be effected by means of potentiometers, the bypass taps of which are connected either directly or through the intermediary of a capacitor, preferably adjustable, to the earth or to the corresponding points of the. other system of conducting wires respectively.
According to the invention, the described balancing device can be provided at several points of the distribution network.
The following description, given with reference to the accompanying drawing, given by way of example, will make it clear how the invention can be implemented.
In the drawing, 1, 2 and 3 denote output transformers of low frequency amplifiers, each of which can be coupled with a radio receiver, a phonograph or a microphone. One of the line pairs is formed by conducting wires 4, 5 and the other pair by wires 6, 7, these wires together constituting a distribution network. Lines 4, 5 are intended for the distribution of the broadcast from one of the transmitting stations, which broadcast is transmitted through transformer 1 to these lines 4, 5. The second broadcast is distributed via lines 6, 7.
A third broadcast passing through transformer 2 is transmitted according to the principle of the duplex telephone system by all of lines 4, 5 and 6, 7.
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Receiving devices not shown in the drawing are coupled so as to allow any subscriber to mount his loudspeaker in branching with lines 4, 5 for the first transmission, with lines 6-7 for the second or with the midpoints of the two systems for the reception of the. third issue.
Preferably, transformers 1, 2 and 3 are provided with an adjustable secondary in order to obtain a favorable adaptation to the network.
The values that need to be balanced are:
1 - the choke of double line systems;
2 - the ohmic resistance of the two systems;
3 - the ohmic resistance (leakage) between the conducting wires of each of the two systems;
4 - the ohmic resistance (leakage) of the two systems with respect to the earth.
5 - the capacity of the two systems in relation to the earth;
6 - the mutual capacity between the two systems.
The ways of balancing these values will be described below individually.
1 - The choke of double line systems.
The differences between the said values of the two systems are compensated as follows:
It is known that in duplex systems the electrical midpoint of each system can be determined by interposing a resistor or reactance coil between the paired lines and using a middle branch thereof to connect the third device.
In radio distribution systems
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in which the received energy is distributed after having been amplified up to the loudspeaker intensity and beyond, the use of such a resistance causes, as calculations show, unacceptable losses of energy, so that a return is too low.
More satisfactory results are obtained by using reactance coils on which, however, the shunt must be taken with great precision at the mid-point, which can only be obtained with great difficulty, especially in the case of reactance coils at. high impedance.
According to the invention, a high impedance reactance coil 8, 9 and 10, 11 is interposed between the lines of each of the systems, respectively interrupted in the middle and comprising branches.
The two middle branches 12, 13 of the coil halves 8, 9 are interconnected by a lower impedance reactor 14, the midpoint 15 of which is connected to one of the output terminals of transformer 2.
Another output terminal of this transformer is connected analogously to the midpoint 16 of a reactance coil 17 interposed between the reactance coil halves 10 and 11. Thus it is possible to compensate for possible imbalances of the halves. coil 8, 9 or halves of coil 15 by means of two adjusting resistors 18, 19, the bypass plug of which is connected to suitable points of the halves of reactance coil 15.
In the second system of wires 6, 7 the same coupling system is used. It has been found that this assembly makes it possible to fully compensate for the differences in the chokes of the two systems.
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In this case, the currents from amplifier 2 to lines 4, 5 and 6.7 through the two coil halves are equal, but directed so that the fields in the cores of the reactance coils counterbalance each other in such a way. that the choke of the reactance coil becomes practically equal to zero.
2 - Compensation for differences in ohmic resistances in the two conducting wires of a system.
In practice, it is almost impossible to realize a distribution network in which the ohmic resistances of the two wires of a double wire line are exactly equal. It may happen in system 4, 5 as well as in system 6, 7 that one of the wires, for example 5 or 7, has more connections than the corresponding wire 4 or 6.
These imbalances between the ohmic resistances of the lines of the same system must be compensated individually for each system.
According to the invention, for this purpose, the two lines going to the output terminals of transformer 2 from points 15 and 16 are connected to the cursor contacts of potentiometers 22 and 23, respectively, interposed between lines 4, 5 and 6, 7, respectively. This enables the desired correction of the electrical midpoint of the systems to be made.
3 - The ohmic resistance (leakage) between the conductors of each of the two systems.
The leakage between group 4-5 and group 6-7 is not the same for each of the wires. The differences are compensated by means of potentiometers 31-32 of suitable value whose tap-offs are connected directly to each other.
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4 - Compensation of the ohmic resistance of the two systems with respect to the earth.
This compensation is quite simple. With the two double wire systems, potentiometers 20 and 21, respectively, whose adjustable bypass taps are connected to earth, are used. It is advantageous to establish this earth connection with great care and separate earthings must be used for both systems.
5 - Compensation of the capacity of the two systems with respect to the earth.
For this purpose, a potentiometer 24 and 25, respectively, is inserted between the lines of each of the systems. The variable tap-off of these potentiometers is connected to earth through capacitors 26 and 27, respectively, of suitable value. As shown in the drawing, the same ground connection can be used for this purpose as that used for potentiometers 20 and 21, respectively.
6 - Compensation of the mutual capacity between the two line systems.
As a result of the establishment of distribution networks, line systems have a significant capacity with respect to each other. In order to avoid the unfortunate influence which results therefrom and the mixtures of conversations due to the presence of capacitors, the corresponding lines of potentiometers 28 and 29 are inserted, respectively, whose variable taps are connected to each other by the intermediary of a capacitor, preferably variable. In the conductor wires coming from the tap-off taps of the potentiometers, it is possible to provide switches 33 enabling the compensation devices to be turned on and off individually.
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In the case of very extensive networks, it is possible to provide, at suitable points, compensation devices of the same construction as those mounted at the main plant.
Experiments have shown that the arrangement described makes it possible to transmit without any mutual disturbance three transmissions on two double wires without the adjustment of the equilibrium regime causing noticeable difficulties.
The connection at the subscribers is made by means of two reactance coils with median branch connected in branch with each of the double wires. In this case, the loudspeaker can be mounted either in parallel with one of the reactance coils or with the other or, for the third transmission, between the median branches of the reactance coils.