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Dispositif émetteur produisant un plan de direction par émission alternante de radiations de directions différentes et à recouvrement mutuel.
Il est connu d'utiliser pour la détermination de la direction, particulièrement dans le transport aérien, des dispositifs émetteurs produisant alternativement des fais- ceaux de radiations de directions différentes. Les disposi- tifs connus sont exécutés de telle manière que dans un plan déterminé, indiqué ci-dessous comme ¯"plan de direction", les faisceaux de radiations sont reçus des deux directions avec la même intensité, tandis qu'en dehors de ce plan, à mesure que le récepteur se trouve à droite ou à gauche de @
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celui-ci, on reçoit le faisceau de radiations de l'une ou de l'autre de ces directions.
L'émission alternative de faisceaux de radiations de directions différentes est souvent effectuée à un rythme tel, que la modulation dans une direction cor- respond à un a, dans l'autre direction à un n. Pourtant, cette émission alternative peut aussi être effectuée à un autre rythme, par exemple, suivant la méthode des points et des traits.
Un dispositif émetteur connu pour l'émission al- ternative de faisceaux de radiations de directions différen- tes est constitué par une antenne dirigée, de préférence une antenne à cadre, et une antenne non dirigée, par exemple une antenne verticale. Les deux antennes sont alimentées à la même fréquence, mais avec un déphasage de 90 . L'antenne à cadre est inversée au rythme désiré, de sorte que deux faisceaux de radiations de directions différentes sont al- ternativement émis. Ce dispositif présente le défaut que deux antennes sont nécessaires et que l'alimentation de celles-ci doit être effectuée séparément et avec un déphasage de 90 .
Selon le dispositif émetteur de l'invention, ces difficultés sont évitées en utilisant une antenne à cadre ouverte ou fermée, et connectée avec une impédance, à laquelle est appliquée une tension alternative à la fréquence à- transmettre et en mettant alternativement à la terre deux points situés des deux c8tés du centre électrique de cette impédance.
Il en résulte que, dans le dispositif émetteur suivant l'invention, il n'y a qu'une seule antenne connectée à une source d'alimentation, ce qui apporte une simplification no- table. On connaît bien un dispositif émetteur qui ne demande-
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qu'une seule antenne non dirigée et excitée, cependant, dans ce cas, on prévoit des deux côtés de cette première antenne, deux antennes qui sont excitées par radiation et mises en circuit d'une manière.alternative.
Par rapport à ce dispositif, celui de l'invention présente l'avantage notable que la commutation s'effectue dans l'émetteur lui-même, tandis que la commutation dans le dispositif connu est effectuée aux antennes excitées par radiation.
La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera mieux comprendre comment l'invention peut être réalisée, les par- ticularités qui ressortent tant du dessin que du texte fai- sant, bien entendu, partie de celle-ci.
La fig. 1 montre un dispositif émetteur comportant une antenne à cadre fermée, dont les parties rayonnantes sont indiquées par 1 et 2. Ce dispositif est particulièrement adapté aux grandes ondes. Les parties rayonnantes 1 et 2 de l'antenne à cadre sont connectées à un circuit oscillateur constitué par un condensateur 3 et une bobine 4. Une tension alternative à la fréquence à transmettre est induite dans la bobine,cette fréquence étant produite par un générateur 5 et étant amplifiée par un amplificateur 6. La bobine 4 est munie de deux branchements 7 et 8 situés des deux côtés du centre électrique de la bobine.4. Les branchements 7 et 8 de la bobine 4 sont alternativement mis à la terre à un rythme approprié, au moyen d'un interrupteur 9 et par le montage en série d'une bobine 10 et d'un condensateur 11.
Si la bobine 4 était mise à la terre exactement dans son centre électrique, deux courants égaux, mais de polarité opposée, seraient produits dans les parties rayon- nates 1 et 2. Dans ce cas, le diagramme de la radiation cor-
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respondrait à celui d'une antenne à cadre normale, comme il est démontré par la courbe a de la figure 3.
Dans le cas d'une mise à la terre asymétrique de la bobine 4, par exemple si l'interrupteur 9 relie le bran- chement 8 avec la terre, deux courants il et i2 de direction opposée et de grandeur différente seraient engendrés dans les deux parties rayonnantes 1 et2. On peut se figurer ces courants comme composés de telle façon que deux courants i3 de grandeur égale, mais de sens opposés, sont produits dans les deux parties rayonnantes, deux courants additionnels 14 de phase et de grandeur égale étant superposés, de sorte que dans une partie rayonnante circule l'intensité de cou- rant i3 + i4 = il, et dans l'autre i3 - i4 = i2.
l,es courants i3 de grandeur égale, mais de directions opposées, fournis- sent le diagramme de radiation a de la figure 3 qui est caractéristique-pour l'antenne à cadre normale, tandis que les courants 14 de grandeur égale et ayant la même phase, présentent un diagramme de radiation en forme de cercle, suivant b de la figure i3. A cause de la mise à la terre asymétrique, les deux parties rayonnantes 1 et 2 combinent l'action d'une antenne à cadre et d'une antenne non dirigée, et il en résulte le diagramme de radiation en forme de cardiolde, indiqué par c sur la figure 3, et présentant une forte action directive dans une direction.
Pourtant, des conditions irréprochables ne peuvent être réalisées sous ce rapport que si les courants i3 et i4 ont un déphasage mutuel de 90 . Mais cette condition peut être remplie, selon le mode d'exécution indiqué figure 1, par un ajustage correct de la bobine 10 et/ou du condensateur 11.
Ceci est dû à la circonstance que, pour des courants
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i3, de grandeur égale, de directions opposées, et de fréquence relativement basse,une antenneà cadre fermée se comporte à peu près comme une self dans les parties rayonnantes 1 et-2.
L'accord de la capacité du cadre par rapport à la terre permet d'obtenir que l'impédance présente une résistance essentiellement ohmique pour les courants 1 4 de grandeur et de phase égales. En rapprochant ou en éloignant les branchements 7 et 8 par rapport au centre électrique, on peut influencer les relations des courants i3 et i4, et par- tant aussi la concentration en faisceaux de la radiation dirigée. engendrée, dans le dispositif décrit, par les ac- tions combinées d'une antenne à cadre et d'une antenne non dirigée.
Sur la figure 2 est représenté un dispositif émetteur suivant l'invention destiné aux ondes courtes et ultra-courtes. Ce dispositif comporte une antenne à cadre ouverte, formée par les deux parties rayonnantes verticales
1 et 2. Dans ses détails essentiels, il correspond sensi- blement au dispositif reproduit sur la figure 1. La seule différence consiste en ce que l'interrupteur 9 met à la terre les branchements 7 et 8 de la bobine 4 sans interposition d'une bobine et/ou d'un condensateur. Partout, où il est question, dans ce dispositif, de l'émission d'ondes courtes, c'est la longueur électrique entre les pointes des parties rayonnantes 1 et 2 et le circuit oscillant 3 - 4, ou, le cas échéant, la mise à la terre, qui sert de grandeur variable pour ajuster le déphasage mutuel des courants i3 et i4.
Si l'interrupteur est inversé de l'une des positions dans l'autre, les courants i4 sont déphasés de 180 , et le diagramme de radiation c se transforme en le diagramme d de la figure 3. Si cette inversion est effectuée à un rythme @
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déterminé (a - n ou traits - points), on obtient un plan vertical, et perpendiculaire au plan des parties rayonnantes dans lequel les radiations alternativement émises sont re- çues avec là même intensité.
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Transmitting device producing a plane of direction by alternating emission of radiations from different directions and with mutual overlap.
It is known to use for the determination of the direction, particularly in air transport, emitting devices alternately producing beams of radiation from different directions. The known devices are executed in such a way that in a determined plane, indicated below as ¯ "plane of direction", the beams of radiation are received from both directions with the same intensity, while outside this plane , as the receiver is to the right or left of @
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this one, one receives the beam of radiations from one or the other of these directions.
The alternating emission of beams of radiation from different directions is often carried out at such a rate that the modulation in one direction corresponds to an a, in the other direction to an n. However, this alternative emission can also be carried out at another rate, for example, according to the method of points and lines.
A known transmitter device for the alternate emission of beams of radiation from different directions consists of a directed antenna, preferably a loop antenna, and a non-directed antenna, for example a vertical antenna. The two antennas are fed at the same frequency, but with a phase shift of 90. The loop antenna is inverted at the desired rate, so that two beams of radiation from different directions are emitted alternately. This device has the drawback that two antennas are necessary and that the supply of these must be carried out separately and with a phase shift of 90.
According to the transmitter device of the invention, these difficulties are avoided by using an open or closed loop antenna, and connected with an impedance, to which is applied an alternating voltage at the frequency to be transmitted and by alternately grounding two points located on both sides of the electrical center of this impedance.
As a result, in the transmitter device according to the invention, there is only one antenna connected to a power source, which provides a significant simplification. We know a transmitter device which does not require
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only one non-directed and excited antenna, however, in this case, on both sides of this first antenna, two antennas are provided which are excited by radiation and switched on in an alternative manner.
Compared with this device, that of the invention has the notable advantage that the switching is carried out in the transmitter itself, while the switching in the known device is carried out with the antennas excited by radiation.
The description which will follow with reference to the appended drawing, given by way of non-limiting example, will make it easier to understand how the invention can be carried out, the particularities which emerge both from the drawing and from the text, of course being part of it.
Fig. 1 shows a transmitter device comprising a closed loop antenna, the radiating parts of which are indicated by 1 and 2. This device is particularly suitable for long waves. The radiating parts 1 and 2 of the loop antenna are connected to an oscillator circuit consisting of a capacitor 3 and a coil 4. An alternating voltage at the frequency to be transmitted is induced in the coil, this frequency being produced by a generator 5 and being amplified by an amplifier 6. The coil 4 is provided with two connections 7 and 8 located on both sides of the electrical center of the coil.4. Connections 7 and 8 of coil 4 are alternately grounded at an appropriate rate, by means of a switch 9 and by the series connection of a coil 10 and a capacitor 11.
If coil 4 were grounded exactly in its electrical center, two equal currents, but of opposite polarity, would be produced in radiating parts 1 and 2. In this case, the radiation diagram cor-
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would correspond to that of a normal loop antenna, as shown by curve a in figure 3.
In the case of asymmetrical earthing of coil 4, for example if switch 9 connects connection 8 with earth, two currents il and i2 of opposite direction and of different magnitude would be generated in the two radiating parts 1 and 2. We can imagine these currents as composed in such a way that two currents i3 of equal magnitude, but of opposite directions, are produced in the two radiating parts, two additional currents 14 of phase and of equal magnitude being superimposed, so that in one the radiating part circulates the current intensity i3 + i4 = il, and in the other i3 - i4 = i2.
The currents i3 of equal magnitude, but in opposite directions, provide the radiation diagram a of figure 3 which is characteristic for the normal-loop antenna, while the currents 14 of equal magnitude and having the same phase, present a radiation diagram in the shape of a circle, according to b of figure i3. Because of the asymmetric grounding, the two radiating parts 1 and 2 combine the action of a loop antenna and an undirected antenna, and the result is the cardiolde-shaped radiation pattern, indicated by c in Figure 3, and showing a strong directive action in one direction.
However, perfect conditions can only be achieved in this respect if the currents i3 and i4 have a mutual phase shift of 90. But this condition can be fulfilled, according to the embodiment indicated in FIG. 1, by a correct adjustment of the coil 10 and / or of the capacitor 11.
This is due to the circumstance that, for currents
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i3, of equal size, opposite directions, and relatively low frequency, a closed loop antenna behaves roughly like a choke in radiating parts 1 and-2.
The agreement of the capacity of the frame with respect to the earth makes it possible to obtain that the impedance has an essentially ohmic resistance for currents 1 4 of equal magnitude and phase. By moving the branches 7 and 8 closer or further to the electric center, one can influence the relations of the currents i3 and i4, and therefore also the beam concentration of the directed radiation. generated, in the device described, by the combined actions of a loop antenna and a non-directed antenna.
In FIG. 2 is shown a transmitter device according to the invention intended for short and ultra-short waves. This device comprises an open-frame antenna, formed by the two vertical radiating parts
1 and 2. In its essential details, it corresponds substantially to the device shown in FIG. 1. The only difference consists in that the switch 9 earths the connections 7 and 8 of the coil 4 without the interposition of a. a coil and / or a capacitor. Everywhere, where it is a question, in this device, of the emission of short waves, it is the electrical length between the points of the radiating parts 1 and 2 and the oscillating circuit 3 - 4, or, where appropriate, the earthing, which serves as a variable quantity to adjust the mutual phase shift of the currents i3 and i4.
If the switch is inverted from one of the positions to the other, the currents i4 are phase-shifted by 180, and the radiation diagram c changes to the diagram d in figure 3. If this inversion is carried out at a rate @
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determined (a - n or lines - points), we obtain a vertical plane, and perpendicular to the plane of the radiating parts in which the radiations emitted alternately are received with the same intensity.