Disposition pour la production d'un faisceau de guidage pour véhicules, en particulier pour avions.
Cette invention s'adresse, en général, à des systèmes transmettant des signaux et spécialement à des systèmes de transmission utiles pour fournir une information pour le. guidage d'un mobile le long d'un chemin donné. Des systèmes du type condidéré. conviennent spécialement pour donner une information qui permettra au pilote d'un avion de faire un atterissage sous des conditions de visibilité défavorables. En conséquence, la présente invention sera décrite dans ce rapport.
Des systèmes transmettant des signaux ou radiophares pour
le guidage d'avions emploient de préférence des dispositifs d'antennes qui fournissent une directivité relativement élevée. Dans certains de ces systèmes les plus récents, on utilise habituellement <EMI ID=1.1>
les aient des formes ou caractéristiques directionnelles horizontales à recouvrement partiel. Lorsqu'on utilise un seul transmetteur, on le connecte alternativement à ces rangées, de sorte que deux faisceaux d'énergie modulée sont rayonnées, provoquant ainsi un décalage dans le temps des composantes de modulation d'un faisceau par rapport aux composantes de modulation de l'autre faisceau. La ligne entre les intersections de ces formes ou lobes horizontaux à -,.recouvrement partiel, détermine un chemin à égalité de signaux relativement étroit qui peut être suivi par un.. avion descendant sur un aérodrome.
Une descente le long du chemin désiré ou à égalité de signaux par un avion muni d'un équipement récepteur et indicateur convenable résulte dans une indication orale ou visuelle de deux signaux décalés dans le temps ayant des caractéristiques semblables, par exemple des amplitudes correspondantes. Toute déviation latérale de ce chemin engendre, dans l'équipement indicateur de l'avion, des signaux décalés dans le temps ayant des amplitudes inégales, dont les grandeurs relativeà indiquent au pilote
si l'avion se dirige vers la droite ou vers .la gauche du chemin désiré.
Jadis, on a utilisé des réseaux retardateurs en liaison avec des commutateurs électriques ou mécaniques ou des dispositifs de réglage pour connecter alternativement le transmetteur à une antenne et ensuite à l'autre, afin de réaliser le retard de temps demandé entre les deux signaux successifs rayonnés par le système d'antenne. Dans certaines installations les réseaux retardateurs sont localisés dans des étages basse puissance du transmetteur, par ex xemple, entre le modulateur et l'oscillateur de puissance ou à fréquence radiophonique du transmetteur, tandis que dans d'autres arrangements le réseau retardateur est connecté en circuit entre les bornes de sortie du transmetteur et une des rangées d'antennes. Dans chaque cas, des dispositifs de commutation étaient nécessaires.
Tandis que de tels systèmes antérieurs se sont avérés extrêmement utiles, ils n'ont pas donné entièrement satisfaction, principalement à cause de la présence du dispositif de commutation ou des moyens de réglage du réseau retardateur. Dies systèmes de commutation mécanique ou électro-mécanique sont sujets à une inertie et ont une utilité relativement faible dans ces applications où l'on désire une commutation extrêmement rapiàe, comme, par exemple lorsque des écarts de signaux de l'ordre de quelques microsecondes sont nécessaires. Lorsqu'une telle commutation est réalisée dans l'étage haute puissance d'un transmetteur de radio-phare, en particulier un transmetteur du type à impulsion, la puissance instantanée, qui atteint souvent des valeurs élevées, tend sérieusement à altérer ou détruire les contacts électriques.
De plus, l'interruption périodique du flux d'énergie peut produire un bruit indésirable dans les installations radiophoniques avoisinantes. Si on utilisait des contacts multipolaires, il serait généralement nécessaire que ces contacts s'ouvrent et se ferment en synchronisme. Cette exigence est souvent difficile à satisfaire en pratique.
Des dispositifs de commutation électrique dans des radio-
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ment l'emploi de tubes à gaz afin de donner une faible impédance à la voie du signal de. transmission entre le transmetteur et le système d'antenne. Lorsqu'on désire une commutation extrêmement rapide dans des phares à haute puissance, on ne peut pas l'effectuer à une vitesse suffisamment élevée à cause du temps de dés ionisation relativement grand du tube à gaz. De même, une commutation électrique à des vitesses. faibles au moyen de tubes à gaz ou de tubes à vide ne donne pas complètement satisfaction puisque les caractéristiques des tubes individuels de commutation ne sont en général pas identiques ou peuvent varier considérablement dans des périodes prolongées de fonctionnement.
En conséquence, les formes de rayonnement à intersection, symétrique nécessaires pour prévoir un chemin à égalité de signaux situé d'une façon certaine et précise ne sont pas atteintes en pratique.
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tant des signaux relativement simple et cependant certain, adapté pour être utilisé en liaison avec un système indicateur de guide à égalité de signaux utilisant des impulsions espacées ayant en-
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système dans lequel des dispositifs de commutation ou de contrôle réglable entre le circuit de sortie du transmetteur et les antennes directionnelles sont entièrement éliminées.
Suivant la présente invention, un arrangement pour fournir un faisceau de guidage comprend un dispositif rayonnant des signaux ayant des caractéristiques directionnelles à recouvrement partiel pour rayonner deux faisceaux de signaux dans des directions individuelles, un de chaque côté d'un chemin déterminé par une ligne à travers l'intersection de ces caractéristiques directionnelles à recouvrement, un dispositif pour fournir une énergie modulée, et un dispositif conducteur passif couplé entre le dispositif mentionné en dernier lieu et ce dispositif de rayonnement pour appliquer cette énergie modulée à ce dispositif de rayonnement, ce dispositif conducteur comprenant au moins un retardateur pour décaler dans le temps les composantes de modulation d'un faisceau rayonné par rapport à celles de l'autre faisceau émis.
Le terme "dispositif de couplage passif" est destiné à signifier un dispositif ne renfermant ni source de puissance somme dans des dispositifs de commutation à tube électronique, ni des parties mobiles effectuant une commutation.
Pour mieux comrendre la présente invention, on se référera
<EMI ID=5.1> ment, dans lequel la fig. la est une vue en perpeetive de la région dans le voisinage d'un aérodrome montrant le dispositif géné-
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avec un système indicateur de guidage; la fig. le est un diagramme schématique d'un système transmettant et recevant des signaux pour être utilisé sur un avion en liaison avec le système indicateur de guidage mentionné ci-dessus; les figs. 2a 2b et 2c et
les figs 4a, 4b, et 4c illustrent deux types d'indication de guidage prévus dans un avion utilisant l'information transmise par le système émetteur de la fig. 1 pour plusieurs déviation d'avion d'un chemin désiré; tandis que la fig. 3 représente deux signaux symétriques à recouvrement mais décalés dans le temps qui sont transmis pour produire dans l'avion les indications illustrées aux figs 4a, 4b et 4c.
En se référant maintenant plus particulièrement aux figs.
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des signaux renfermant l'invention dans une forme préférée situé près de la piste ordinaire 16 d'un aérodrome 17. Le 'système transmetteur comprend des dispositifs rayonnant des signaux, dé préfé-
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des directeurs et / ou des réflecteurs convenables de construction bien connue, non représentés, qui sont orientés; de façon à avoir des caractéristiques directionnelles à recouvrement partiel pour rayonner deux faisceaux de signaux 33, 34 dans des directions individuelles un de chaque côté d'un chemin déterminé par une ligne à travers les intersections des caractéristiques directionnelles à
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destinés à représenter une vue en plan des faisceaux engendrés.Le système transmettant des signaux comprend également un dispositif
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nes de sortie d'Un transmetteur 30, ordinairement du type à fré-quence ultra-élevée, qui renferme un modulateur ou unité d'accord, dont les détails sont bien connus de ceux experts en la matière
et aussi n'ont pas. besoin d'être illustrés, qui est capable de contrôler l'oscillateur de puissance ou à fréquence radiophonique du transmetteur 30 de façon à engendrer des signaux modulés, de préférence du type impulsion.
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dispositif passif couplé entre le transmetteur 30 et le système d'antennes directionnelles 31, 32 pour appliquer au système d'anten
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tif comprend un guide d'onde branchu ou ligne de transmission 80, et renferme au moins un retardateur ayant une caractéristique telle que les composantes de modulation d'un faisceau rayonné, par exemple le faisceau 33, sont retardées dans le temps, par rapport aux composantes de modulation de l'autre faisceau rayonné 34. La ligne de transmission bran'chue 80 peut renfermer une ligne de transmission relativement courte 36 qui interconnecte l'antenne directionnelle 31 et le transmetteur 30 tandis que ce dernier est couplé à l'antenne directionnelle 32 à travers une ligne de transmission plus longue 37 efficace pour fournir un retard prédéterminé plus long au signal d'information transmis par celle-ci.
On admettra que l'antenne directionnelle 31 est l'antenne de gauche, considérée par le pilote d'un avion qui s'en approche, tandis que l'antenne 32 sera considérée ci-après comme l'antenne de droite
de cette paiire directionnelle.
Puisque la plus longue des deux lignes de transmission ayant des caractéristiques électriques identigues présente un affaiblissement plus grand aux signaux transmis par lui que ne le fait une ligne de transmission plus courte, un atténuateur 81 est incorporé de préférence dans la ligne de transmission plue courte 36 dan-s le but d'égaliser l'énergie appliquée aux lignes de transmission <EMI ID=13.1>
par là des faisceaux symétriques 33, 34. Cette égalisation peut
se réaliser d'une autre façon par un choix convenable des lignes de transmission individuelles ayant des caractéristiques électriques différentes, évitant ainsi la nécessité d'un atténuateur séparé. Pour des applications à fréquence plus élevée dans desquelles le dispositif de couplage passif 80 comprend un guide d'onde, la compensation mentionnée ci-dessus paut s'effectuer par une proportion convenable de la section des branches individuelles du dispositif de couplage 80 d'une façon bien comprise de celui expert
en la matière.
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associés comprend de préférence une partie d'un commutateur de ' phare 11 qui renferme un récepteur 25 ayant une antenne dipôle 27 couplée à son circuit d'entrée. La sortie du récepteur 25 est connectée au circuit d'entrée du transmetteur 3.0 à travers un réseau retardateur-2.6 qui fournit un retard prédéterminé aux composantes de modulation transmises par lui.
Le commutateur 11 est agencé pour être utilisé en liaison
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descend vers la piste 16 le long d'un chemin désiré 15,comprenant la ligne à travers l'intersection des faisceaux à recouvrement
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teur 59 connecté à un système d'antenne 60 et également au circuit d'entrée d'un générateur de balayage 82,. Un système d'antenne directionnelle 46 est connecté à un répéteur 40 et le circuit. Se sortie du récepteur est connecté d'une manière conventionnelle aux plaques de déviation verticale d'un reproducteur d'images 50 utilisé pour fournir une représentation visuelle de l'information re-
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plaques de déviation horizontale du reproducteur d'images 50, en
fournit une base de temps de référence.
En considérant maintenant le fonctionnement du système de guidage de direction renfermant le dispositif de transmission de signaux comprenant cette invention, on admet tout d'abord que l'avion 20 est arrivé dans le voisinage du chemin désiré 15, par exemple, dans la position générale indiquée à la fig. 1 et que le trans metteur 59 sur l'avion 20 est opéré par le pilote. Le transmetteur
59 engendre un signal de sortie du type impulsion qui est acheminé, vers le système d'antenne 60 d'où il est rayonné comme un signal demandeur. En même temps que le développement d'un signal demandeur, un signal de contrôle ou de synchronisation venant du transmetteur 59 est appliqué au générateur de balayage 82 dans le but d'en amorcer le fonctionnement et d'appliquer un potentiel de balayage aux plaques de déviation horizontale, du reproducteur d'i-
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est intercepté par le système d'antenne 46 et appliqué au circuit d'entrée d'un récepteur 40 où les composantes de modulation sont dérivées et appliquées aux plaques de déviation verticale du reproducteur d'images 50 pour produire sur son écran une première impulsion de grande amplitude, comme il est illustré à la fig. 2a du dessein.
Le signal demandeur engendré par le transmetteur 59 est rayonné par le système d'antenne 60 est également reçue par l'antenne 27 au récepteur 25, et les composantes de modulation qui en sont dérivées sont appliquées au réseau retardateur 26. L'impulsion de sortie retardée venant de ce dernier est appliquée gomme, un signal modulant au transmetteur 30. La sortie de ce dernier est appliquée simultanément à chacune des lignes de transmission 36
et 37. Le retard fournir par la ligne de transmission plus longue
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metteur 30 sont tels qu'on engendre-, dans un mode d'exécmtion préféré de l'invention, deux signaux de sortie espacés à impulsion.
modulée ayant entr'eux un écart prédéterminé et aucun recouvrement. On peut, par exemple, utiliser des intervalles de durée et d'écart,
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une indication distincte et certaine.
Les signaux rayonnés par le système d'antennes 31,32 du transmetteur ont des amplitudes égales dues à un;, affaiblissement en substance égal dans chacune des lignes de transmission 36,
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tenne directionnelle 46 sur l'avipn 20 et les composantes de modulation dérivées par le récepteur 40 sont appliquées aux plaques
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les composantes de modulation dérivées qui sont appliquées par
le récepteur 40 au reproducteur d'images 50 auront des amplitudes égales puisque les intensités des signaux reçus à partir des antennes 31, 32 sont les mêmes. En conséquence, ces composantes seront
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senté à la fig. 2a.du dessin. Cependant, puisque les deux faisceaux
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ment directionnels, il apparaîtra que pour toute déviation latérale de l'avion 20 du chemin désiré à égalité de signaux 15, les composantes de modulation dérivées à partir de chaque faisceau au-
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amplitude plus grande que. le second ou signal démodulé de droite dérivé de l'antenne de droite 32. En conséquence, le pilote sera informé que son avion est à. gauche du chemin désiré.
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l'écran du reproducteur d'images 50 lorsque l'avion 20 a dénié latéralement vers la droite du chemin de guidage de descente 15 .On <EMI ID=31.1>
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teur 30 du commutateur 11 est maintenant plus grande à cause de la réponse- plus importante.
Il est manifeste que des demandes périodiques à une cadence de répétition relativement élevée par le demandeur-répondeur
12 et des réponsescà celui-ci par le commutateur 11 fourniront une information en substance continue du type qui vient d'être décrit en liaison avec une seule demande et réponse, permettant au pilote d'observer l'avancement de son avion à tout instant donné pendant sa descente vers la piste 16.
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expliqué en liaison avec le rayonnement des faisceaux de signaux par ,les antennes directionnelles 31, 32 du transmetteur 30 dans lequel les composantes de modulation d'impulsion d'un faisceau rayonné sont décalées dans le temps par rapport au second faisceau rayonné d'une quantité qui est plus grande que la durée des composantes de modulation d'impulsion du premier faisceau rayonné, un autre type de signaux peut être transmis et l'information contenue dans ceux-ci peut être utilisée pour fournir une informa-
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de réponse rayonné par le système d'antennes 31, 32 peut être
une simple impulsion composée comparativement large comprenant une première impulsion A, illustrée à la :fige 3 , qui est rayonnée par l'antenne 31 et une seconde impulsion B, représentée en trait interrompu, qui est décalée dans le temps par rapport à l'impul-
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pulsion A. La transmission de tels signaux vers l'unité 12 résulte en une représentation, sur l'écran du reproducteur d'images 50,
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postérieures.
Lorsque l'avion voyage- le long du chemin à égalité de si-
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correspondants comme il est illustré à la fig. 4a. Cependant,lors- que l'avion a dévié latéralement vers la gauche du chemin convenable, le gradin C prend un niveau plus élevé que le gradin D puisque l'intensité. du signal reçu à partir de l'antenne de gauche couplée au transmetteur 30 est plus grande que l'intensité du signal reçu à partir de l'antenne de droite. Une déviation latérale de l'avion vers la droite du chemin de descente désiré 15 produit sur le reproducteur d'images 50 la représentation montrée à la fig. 4c dans laquelle le gradin D a une amplitude plus élevée puisque l'intensité du. signal reçu à partir de l'antenne de droite du transmetteur 30 est maintenant la plus forte . Ainsi le pilote est capable de contrôler les déviations latérales de son avion
du chemin de descente 15 en observant les amplitudes relatives des
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telle représentation il est préférable que les composantes de modulation d'impulsion d'un faisceau rayonné soient décalées par rapport aux composantes de modulation d'impulsion de l'autre faisceau rayonné d'une quantité qui est au moins une fraction appréciable des composantes de modulation d'impulsion du premier de ces faisceaux, par exemple, un dixième de celles-ci de façon que la présence des gradins C et D soit nettement apparent à l'observateur du reproducteur d'images 50.
De la description ci-dessus de l'invention, il sera manifes-
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invention est particulièrement adapté. pour être utiliser en liaison avec un.type de système indicateur de guidage à modulation d'impulsion et possède les avantages d'une simplicité, relative de circuit renfermant un minimum.de circuits composants et un circuit caractérisé par un degré élevé de stabilité et de sûreté de fonc-tionnement.
Tandis que l'on a décrit ce qui est considéré à présent
comme le mode d'exécution préféré de cette invention, il sera évi-
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et modifications peuvent y être apportés sans s'écarter de l'invention� et pour cela, on a visé dans les revendications annexées
à couvrir de tels changements et modifications pour autant qu'ils tombent dans le véritable esprit de l'invention.
REVENDICATIONS.
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véhicules, en particulier pour avions, caractérisé par un dispositif rayonnant des signaux ayant des caractéristiques directionnelles à recouvrement partiel pour le rayonnement de deux faisceaux de signaux dans des directions individuelles, un de chaque
côté d'un chemin déterminé par une ligne à travers les intersec-
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positif pour fournir une énergie modulée, et un dispositif conducteur passif couplé entre le dispositif mentionné en dernier lieu
et ce dispositif de rayonnement pour appliquer cette énergie modulée à ce dispositif de rayonnement, ce dispositif conducteur comprenant au moins un retardateur pour décaler dans le temps les composantes de modulation d'un faisceau rayonné par rapport à celles de l'autre faisceau rayonné.
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