<Desc/Clms Page number 1>
"MONTAGE DE DEMODULATEUR POUR LA RECEPTION D' OSCILLATIONS ELECTROMAGNETIQUES"
Une démodulation exige la formation de combinaisons de fréquences. Dans les émetteurs modulés, ces combinaisons sont formées par la fréquence porteuse et la bande de fréquences latérale, tandis que dans les émetteurs non modulés, lea fréquences combinées sont constituées par la fréquence d'émission et la fréquence d'hétérodynage.
La combinaison de fréquences s'établit toujours lorsque les deux tensions initiales de fréquence différente se mnlti- plient l'une par l'autre. Ceci peut être obtenu de la manière
<Desc/Clms Page number 2>
la plus simple, en faisant agir le mélange de fréquences sur un dispositif à rapport]intensité tension non linéaire et de préférence quadratique (détectrice à cristal, audion, diode, amplificateur de courant redressé, etc..).
Tous les dispositifs fonctionnant de cette manière pré- sentent certains inconvénients que le dispositif décrit ci- après permet de supprimer totalement ou en partie.
Un effet de multiplication des deux tensions l'une par l'autre se présente, par exemple, dans un tube à plusieurs grilles établi de telle manière que la pente de la caractéris- tique du courant anodique en fonction de l'une des grilles dia peut être réglée par la tension à une deuxième grille.
Ceci est le cas, entre autres, dans les tubes à grille de charge d'espace, lesquels présentent toutefois l'inconvénient que la grille de charge d'espace, laquelle est portée à un potentiel positif, est traversée par du courant et consomme de la puis- sance. C'est également le cas d'un tube à grille protectrice, pourvu d'une grille auxiliaire H disposée entre l'anode A et la grille protectrice S1. On obtient une nouvelle amélioration en prévoyant entre cette grille auxiliaire et l'anode, une deuxième grille protectrice S2.
(Une telle disposition est à la base des schémas de connexions explicatifs annexés). Dans les deux cas, la pente de la caractéristique d'anode peut varier en fonction de le,-grille de commande, à savoir, dans le premier cas, par le réglage de la tension de la grille de charge d'es- pace et, dans le deuxième cas, par le réglage de la tension de la grille auxiliaire. Le produit des deux tensions se présente alors comme suit : ia = S. egl. D'autre part, S= K. eg2 , K étant une constante pouvant être choisie à volonté, S, la pente, ia le courant d'anode et eg1 eg2 les tensions de grille.
<Desc/Clms Page number 3>
Par substitution, on obtient : ia = K .eg1 eg2
Par conséquent, lorsqu'on applique aux deux grilles le mélange de fréquences (dénommé ci-après le spectre de réception) (Fig. 1), il se produit une élévation an carré et, par là, la formation des combinaisons de fréquences, c'est-à-dire la démo dulation, sans qu'il y ait un rapport non linéaire entre le courant anodique et chaque tension de grille individuelle. Cette disposition présente par rapport à l'audion, l'avantage que 1-'amplitude devant être reçue sans distorsion inadmissible, peut être très grande, vu que la dite disposition ne donne pas lieu à un décalage des potentiels de repos des grilles, décalage qui, dans le cas de l'audion, provoque une détection supplémentaire et nuisible par la plaque.
La disposition précitée supprime en même temps la combinaison condensateur de grille - résistance de fuite de grille, combinaison susceptible de provoquer des distorsions linéaires et non linéaires. Comparée au détecteur par l'anode, cette disposition présente l'avantage que le point de fonctionnement des deux grilles peut être facilement prévu de telle manière que la pente moyenne du domaine exploré diminue avec l'accroissement de l'amplitude, de sorte qdon ob- tient un amorçage souple des oscillations dans les montages à réaction. Il est bien entendu que, suivant l'étendue différente du domaine de commande des deux grilles, on peut amener à l'une de celles-ci une partie seulement de la tension de l'autre (fig. 2).
Cette disposition permet également un réglage automatique du volume du son, en utilisant une variation du courant anodi" que continu, variation dépendante de l'amplitude de l'onde porteuse, pour obtenir une tension de polarisation variable, soit des deux grilles commandées, soit de la grille seule qui
<Desc/Clms Page number 4>
règle la pente seulement. Ceci peut être obtenu, dans les tubes choisis pour les schémas de connexion suivant l'inven- tion, par l'intercalation d'une résistance W dans le conducteur de cathode (Fig. 3).
La démodulation par l'utilisation de l'effet de multipli- cation des tensions des deux grilles différentes d'un tube offre des avantages particuliers lorsque ces deux grilles re çoivent des tensions diff érentes. Le cas le plus simple est celui de la réception hétérodyne d'un émetteur non modulé. Dans ce cas , on applique la fréquence de réception à une grille et la fréquence d'hétérodynage à l'autre, ce qui permet d'obtenir un découplage de l'hétérodyne, (Fig. 4).
On peut également produire la fréquence d'hétérodynage dans le conducteur d'anode, par un couplage à réaction de l'une des deux grilles avec un circuit accordé, et appliquer la fréquence de réception à l'autre grille, ce qui permet de supprimer le désaccord du circuit d'entrée, désaccord réduisant la sensibilité inévitable dans les dispositifs produisant eux- mêmes l'hétérodynage, cette disposition permettant d'économiser un tube par rapport aux montages à l'hétérodynage séparé (Fig.
5).
Il y a lieu de souligner l'importance particulière que présentent les dispositifs dans lesquels, lors de la réception d'oscillations modulées, on applique à une grille le spectre de réception et, à l'autre grille, la tension alternative de la fréquence de l'onde porteuse de l'émetteur qu'on désire recevoir. Lors de la réception d'émetteurs modulés en amplitude, avec démodulateurs dont le fonctionnement est basé sur des rapports intensité-tension non linéaires, on obtient les com- binaisons de fréquences constituées par chacune des fréquences contenue dans le spectre de récepion, d'une part, et chaque autre
<Desc/Clms Page number 5>
fréquence, d'autre part.
Il s'ensuit que plusieurs émetteurs à fréquences voisines sont démodulés simultanément et que, par conséquent, les fréquences modulées de tous les émetteurs reçus existent à la sortie du démodulateur. Grâce à l'emploi de moyens sélecteurs de haute fréquence, les amplitudes des émetteurs indésirables, comprises dans le spectre de réception, sont atténuées au possible, de telle manière que les amplitudes desfréquences de modulation indésirables,deviennent @ pe- tites par rapport à l'amplitude des fréquences de modulation de l'émetteur désiré. (L'amplitude d'une combinaison de fré- quences est directement proportionnelle au produit des ampli- tudes des deux fréquences initiales).
Pour obtenir les atté- nuations voulues, notamment dans le cas d'un rapport défavora- ble des intensités de champ (un faible émetteur désiré et un puissant émetteur perturbateur), il est nécessaire de faire un usage considérable de moyens sélecteurs de haute fréquence, lequel devient très coûteux,notamment dans le cas d'un contrôle simultané de plusieurs circuits. Lorsque la démodulation est effectuée de telle manière qu'on applique le spectre de récep- tion à une grille d'un tube répondant aux conditions spécifiées plus haut, et une tension alternative de la fréquence de l'onde porteuse de l'émetteur désiré, à l'autre grille de ce tube, on obtient la formation de combinaisons de fréquences mais ceci exclusivement entre la fréquence porteuse, d'une part, et les autres fréquences du spectre de réception, d'autre part.
Dans ce cas, les combinaisons de fréquences audibles sont four- nies exclusivement par les fréquences du spectre suffisamment rapprochées de la fréquence porteuse, mais non pas par les combinaisons de la fréquence porteuse avec les fréquences des bandes de fréquences latérales, de sorte qu'une sélection de haute fréquence n'est pas nécessaire, à condition que les rapports
<Desc/Clms Page number 6>
entre le courant anodique et la tension de la grille à laquelle est appliqué 'le spectre de réception soit parfaitement linéaire.
Toutefois, même là où par suite d'une commando qui n'est pas parfaitement linéaire, il se produit des combinaisons de fré- quences indésirables, on peut,par le choix d'une étendue aus- si linéaire que possible, de la caractéristique et par les amplitudes suffisamment petites du spectre de réception, main- tenir l'amplitude des combinaisons de fréquences indésirables petite. ' par rapport aux amplitudes des combinaisons de fréquen- ces formées par la multiplication voulue du spectre de récep- tion par la tension alternative porteuse de l'autre grille, ce résultat pouvant également être obtenu, notamment par le choix d'une grande amplitude pour la tension supplémentaire.
Par conséquent, la disposition qui vient d'être décrite présente des propriétés de sélection et permet, sinon une suppression complète des moyens sélecteurs, au moins une économie consi- dérable dans l'emploi de ceux-ci.
Concernant cette disposition, il y a encore lieu de faire remarquer qu'en cas de réception d'émetteurs modulés en fréquence,avec deux bandes de fréquences latérales, la tension alternative porteuse additionnelle doit s'accorder non seulement en fréquence, mais aussi, et ceci le plus exac- tement possible, en phase, avec la tension comprise dans le spectre de réception de l'onde porteuse. La nature de la ten- s ion additionnelle sera appliquée plus loin.
Alors que les dispositifs basés sur des rapport intensité- tension non linéaires, ne permettent pas de réaliser la démo- dulation d'un spectre provenant d'émetteurs modulés en fréquen- ce, et ceci en raison du déphasage, comparativement à la modu- lation en amplitude, entre les fréquences porteuses et les fréquences des bandes latérales, le dispositif du genre décrit
<Desc/Clms Page number 7>
dans la présente permet également la démodulation de tels spectres de fréquences. A cet effet, il suffit d'appliquer à l'une des grilles le spectre de réception et à l'autre grille, une tension alternative de fréquence de l'onde porteuse de l'émetteur voulu, la tension additionnelle devant toutefois être décalée en phase de 90 par rapport à la tension de l'onde porteuse, comprise dans le spectre de réception.
(fêtant la fréquence de circuit de l'onde porteuse, ¯ # labasse fréquence de modulation, S l'amplitude de bande latérale, T l'amplitude de l'onde porteuse; le spectre de réception aura, dans le cas d'une modulation en fréquence, la forme suivante :
S sin (#+¯#)t + T cos w t + S sin (#- ¯#)t.
La multiplication par une tension M cos w t, laquelle est en phase avec la tension de l'onde porteuse T cos # t, comprise'dans le spectre, fournit les expressions qui donnent la fréquence de modulation :
EMI7.1
SM cos ca t sin (c+4ca)t t SM cos c. t sin (wAw)t de sorte que les expressions exclusivement en ¯ #, prennent la forme suivante :
EMI7.2
2 SDI sin(4 u )t + SE sin(1't A w)t 1: 0
Par contre, la multiplication par une tension additionnel- le M sin w t décalée de 90 par rapport à la tension d'onde porteuse T cos w t contenue dans le spectre de réception, donne:
1/2 SM sin w t sin (#+¯#)t + 1/2SM sin #t sin (#-¯ #)t
2 d'où les expressions exclusivement en :
EMI7.3
2 SM cos (MQ cv )t + 1 SM cos (A uj )t s SM cos (1 w)t
En ce qui concerne les dispositifs dans lesquels l'une des deux grilles dont les tensions doivent être multipliées l'une par l'autre, reçoit le spectre'de réception, tandis que l'autre grille reçoit une tension de la fréquence de l'onde porteuse de l'émetteur désiré, il y a lieu de considérer ce
<Desc/Clms Page number 8>
qui suit quant à la nature de la tension additionnelle en ques- tion :
Généralement, on utilise cet effet une génératrice se trouvant à l'endroit de la réception. Il est bien entendu qu'il est également possible de séparer l'onde porteuse du spectre de réception par filtrage (éventuellement après une nouvelle am- plification) et l'appliquer à la deuxième grille.
Etant donnée la nécessité de maintenir l'égalité de fréquence et les rap- ports des phases, il paraît nécessaire d'influencer, à l'aide de moyens connus (par entraînement , par exemple) la fréquence et la phase de la tension additionnelle par la fréquence et la phase de la tension d'onde porteuse contenue dans le spectre de réception. On peut également, tout au moins en cas de démodulation d'émetteurs modulés en amplitude, utiliser le même tube comme démodulateur et comme génératrice.
Il y a encore lieu de remarquer que dans les deux dispo- sitions avec addition de la tension alternative d'onde porteuse, on peut réaliser un réglage automatique du volume du son de la même manière que celle décrite plus haut avec référence à la Fig. 5.
REVENDICATIONS.
@
1 - Dispositif démodulateur pour la réception d'oscilla- tions électromagnétiquesutilisant un tube à plusieurs grilles, caractérisé en ce que les tensions alternatives, dont la mul- tiplication les unes par les autres donne lieu à la formation de combinaisons de fréquences, sont appliquées à deux grilles différentes, la disposition étant telle que la pente du courant anodique en fonction de la tension de l'une des grilles est influencéepar la tension de l'autre grille.