BE474812A - - Google Patents

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BE474812A
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03BGENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
    • H03B5/00Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
    • H03B5/18Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising distributed inductance and capacitance
    • H03B5/1817Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising distributed inductance and capacitance the frequency-determining element being a cavity resonator
    • H03B5/1835Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising distributed inductance and capacitance the frequency-determining element being a cavity resonator the active element in the amplifier being a vacuum tube

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  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  DISPOSITIF DE STABILISATION DE LA   FREQUENCE   DES GENERATEURS
D'ONDES ULTRA-COURTES 
On sait que la fréquence des oscillations fournies par certains générateurs d'ondes courtes ou ultra-courtes est influencée par la valeur des tensions d'alimentation d'une ou plusieurs électrodes, par exemple la variation,' sur une certaine   plage,-de   la tension continue appliquée au réflecteur d'un   klystronreflex   entraîne une variation de fréquence de la tension recueillie ] la sortie de 
 EMI1.1 
 l*appareil 

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 EMI2.1 
 T ; f:::'...1\. fH31Jt 1; p e #<:.#:J ;; tr '.t"..".;.1.',.,1'!"S' 1c 'r :'l,-3 r '", ;3 ;C .', el::1 :, 1 : 'j:',nt81-'e e i , : 1 .J .,; . > t ? : 01" pruleve e li -.:';Lj.:": :1',:.. ':nl::"2:.tC:1Y nt:: !Î'3tJ ':3(: :f'J"1':H':

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  Le ,1"'n:-,c'Gejëté co!:.5iëte 0:,;:?il;'Lt..'ûCll4,ili. tia-ifi 1 'emploi a.'1;'. volume r,.j.: C)ï!:lé!.1'. dont 1s. fI'GCi11.01C:E' Ae résonance est rendue pcrioôiqueruent variable de part et (l'autre d'une e Vé,\ 161-11" 'lo"ß C.'??¯.1±; fn au moyen d'un G21'±:.tE'tü' 'R,lJJiliE1ire; ce volume est; d'aulrR part excité par 1-fi?action de puissance T,rê1evee à la sortie du Kéaérate1J.r; à 18. sortie du volume ' ;:S(i'lri::.i1 on recueille un 
 EMI2.2 
 signal module en amplitude dont l'intensité dépend de l'écart de la fréquence f du générateur par rapport à 
 EMI2.3 
 i'c ledit signal, après détection et amplification, est renvoyé sur 11électroQe choisie pour jouer le rôle de régulateur.

   Le système fonctionne donc à la n12nière d'un montage classique à. contre-l"J8.ction; toute variation de fréquence endrjr!; à se produire se trouve immediateruerit réduite et divisée par un coefficient de régulation Tra supérieur à l'unité, 

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Les montages construits conformément à l'invention permettent d'ailleurs d'obtenir les résultats, suivants:
1 - Le signal régulateur est nul lorsque la fréquence de sortie du générateur a exactement sa. valeur normale-,
2 - La régulation est également efficace dans les deux sens, la tendance à la diminution étant corrigée aussi bien 'que la tendance à l'augmentation. 



   3 -'Le coefficient K défini ci-dessus varie peu en fonction de l'écart entre la valeur de la fréquence et sa valeur normale. 



   4 - Le coefficient K demeure pratiquement cons tant lorsque la puissance fournie par le générateur varie dans de grandes limites. 



   'On comprendra, l'invention à   l'aide   de la   descrip-   tion ci-après, qui en donne, conjointement avec les dessins, des exemples non limitatifs de réalisation, les particularités ressortant du 'texte et des dessins faisant, bien entendu, partie de celle-ci. 



   On voit, sur .la figure 1, une vue schématique d'ensemble d'un montage suivant   l'invention,,   
En G se trouve le générateur, par exemple un klystron reflex, dont il s'agit de stabiliser la fréquence en agissant sur la tension appliquée à l'électrode   réflectrice   GR, 

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En V se trouve un volume résonnant, par exemple constitue par une boite en invar argenté, de manière à être peu sensible aux variations de   température.   
 EMI4.1 
 



  Une boucle 3' 9X' love une petite fraction de la   puissance   débitée   par   le klystron; cette boucle est formée   d'un     conducteur   replie sur lui-même et dont 
 EMI4.2 
 une extrémité est 0Î1\tGÍe a la psroi de l'appareil; le prolongement de l=# condur'teur constitue avec une enveloppe convenable un câble coaxial Dl assurant la liaison avec le volume IT, 0i1l'a.ut1'8 extrcmitu àa   conducteur   se termine par une autre   boucle   B. La puissance en haute fréquence prélevée par B'   dans  G vient   ainsi   exciter le volume   résonnant   V. 



   D'autre   part,   un   modulateur   m est   alimenta    par   
 EMI4.3 
 une xoiice S de courant à basse fréquence, 1<s,r l'intsrméii;1,ixe du sec::>uQ2.ire 1 âlz transformateur '='1; il est relis à Ir au moyen d''-m câble coaxial Dp 't er Jllrlé éo.le:nent par deux boucles b1 et b; .a'rodulavio:2 ,ir¯..i produite par m a pour effet'de faire varier périodiquement la partie réactive de   l'impédance   de V, 
 EMI4.4 
 donc sa fréquence da résonance. Celte modulation. de la fréquence de résonance de ü' ß ;:zU. d'ailleurs s'effectuor   indifféremment  par voie électrique ou par vole   méca-   nique (.variation mécanique   d'une   dimension géométrique de V). 
 EMI4.5 
 



  Une boucle de sortie b, placée à 1fextrémtÓ d'un   câble   coaxial D, alimente un détecteur à cristal K, disposé sur le conducteur central du câble;, on recueille ainsi, à la sortie dudit câble, un signal périodique 

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 et non sinusoïdal à la fréquence de la source S et dont l'amplitude dépend de la variation de fré- 
 EMI5.1 
 quence de.G, Des condensateurs C oourt-cirouitent   ,-la   sortie de   manière   à éliminer les fréquences très élevées, D'autre part, une boucle b', excitée à 
 EMI5.2 
 l'intêri aurduklrstron, débite dans un autre câble coaxial D', comprenant également un détecteur à cristal K' et des condensateurs C' pour   l'élimination   des hautes   fréquenc.es;

     à. la, sortie de cet ensemble, on recueille un courant de polarisation continue 10 qui'réagit sur le débit du cristal K et rend la régulation sensiblement indépendante de la puissancefournie par le générateur. Une inductance 11, associée éventuellement à un condensateur d'accord C1,   empêche   
 EMI5.3 
 les signaux à.la fréquence de la,sourcé,.S'rd'tre déviés vers g, I - "' /¯ , -"'- . ll/ le condensateur C0   arrête,   les   courants:

  , continus   
 EMI5.4 
 provenant de l'un ou de l'autre des'-clétéet-eurs K ou 
K', et laisse passer dans la résistance R le signal utile. 
 EMI5.5 
 La tension -recueillie aux bornes de R, de même   fréquence   que la source S, doit d'abord être filtrée dans un réseau convenable suivi d'un amplificateur   'sélectif     de-   manière à extraire un signal sinusoïdal à la fréquence de la source S ; l'ensemble est repré- 
 EMI5.6 
 sentê . sahémati'querient , en AF.

   Ce-signal est'ensuite dirigé vers un détecteur, Ce dernier doit être conçu' de telle manière que la tension continue détectée   change   de sens en même temps que la variation de 'fréquence qui tendrait à se produire dans le générateur G, On peut, à cet effet, utiliser plusieurs 

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 combinaisons, dont on voit un   premier   exemple avec le montage de   la pentode   P.La tension de sortie de l'ensemble AF est appliquée à la grille de commande: la cathode est, suivant l'usage courant, polarisée positivement par le courant anodique moyen passant dans une résistance R1; la seconde grille est excitée par le secondaire 2 du transformateur T1, en passant par une résistance R2;

   la troisième grille est reliée à la cathode;'enfin la plaque est alimentée par une tension continue Ua . en passant par une résistance de charge r. La capacité C2 a pour rôle   d'éliminer,   à la sortie de la pentode, les tensions alternatives, et on recueille sur le conducteur   A   une tension continue dont la variation dépend,en grandeur et en signe, de la variation de fréquence de la tension induite dans la boucle B'. Finalement, le   conducteur A   est relié à l'électrode GR dont la tension agit sur la fréquence du générateur G. 



   Le rôle de la cavité résonnante V esillustre par la   figure 2,  sur laquelle C est la courbe de résonance de cette   cavité,   c'est-à-dire la variation de la tension U disponible à sa sortie, pour une certaine excitation en haute fréquence, en fonction de la fréquence f du générateur. Le sommet de la courbe correspond à   la   fréquence normale f0,
Si la fréquence fdu générateur a tendance à di-   minuer,   la modulation de la source S de la figure 1 fera osciller le point de fonctionnement entre M et N par   exemple,.  le segment MM étant situé à gauche de f0. 

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   Si au contraire f a tendance à augmenter, le point defonctionnement oscillera entre M' et N', le* segment M' N' étant= situé à droite de f0' Or, en raison- de là forme de la courbe C, on voit que l'ordonnée Mm est plus petite que   l'ordonnée :En;   au contraire,
M'm' est plus grande que N'n'. Il s'ensuit que le déplacement du point de fonctionnement de M à N produira une augmentation de la tension à la sortie de la cavité V; le déplacement de M' à N' produira au contraire une'diminution.

   Pour une variation donnée en valeur absolue de la fréquence du générateur G, la tension disponible- à la sortie de l'ensembleAF de la figure 1, à la fréquence de la source S, subira donc un'changement'de phase d'une demi-période, suivant que ladite variation sera positive ou négative,   c'est- -   à-dire suivant que la fréquence f -fournie   par- G   aura tendance à augmenter ou à diminuer. Or la tension   ap-   pliquée sur la seconde grille de P, venant directement- de la source S par la'résistance R2, est   de'   même fréquence que la tension venant de AF et appliquée à la première grille.

   On pourra toujours arriver à faire concorder les passages par zéro de ces deux ten- sions, respectivement appliquées sur ces deux premières grilles; on. pourrait d'ailleurs, dans ce but, intercaler si c'était nécessaire un réseau déphaseur convenable, non représenté par exemple entre le secondaire 2 et R2. 



   En définitive on obtient le résultat suivant: pour un certain sens de la variation de la fréquence de
G, les tensions respectivement appliquées sur les deux premières grilles de la pentode P seront exactement en 

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 phase; si cette variation a lieu en sens inverse, ces deux tensions seront exactement en opposition. On conçoit que le courant détecté dans le circuit anodique augmentera dans la première hypothèse, et diminuera dans la seconde; cela signifie évidemment que la tension continue finalement appliquée sur   l'électrode   GR subira une variation dont le signe dépendra de la variation de fréquence tendant à se produire dans le générateur G. Il y a donc   régulation   de cette fréquence.

   La tension continue variable appliquée sur GR pourrait éventuellement s'ajouter à une tension fixe mise en série. 



   Les figures 3, 4 et 5 représentent des variantes du système détecteur. 



   Le montage de la figure 3 utilise deux   peu Iodes   en pont, dont deux bras sont constitués par les   ré-     sistances internes de ces tubes P et P2. Les cou- 1 2   
 EMI8.1 
 ples de résistances Rl R? 1 R Ra R' R* et R4 R'4 sont destinés à rendre P1 et P2 aussi semblables que possible pour de grandes variations du chauffage des filaments et de   la tension   appliquée aux   anodes.,     Entr,e   les' bornes M   et 1,1   du primaire da trans- formateur T1 on applique la tension de sortie   de   l'ensemble du filtre -   a.mplifica.teur   AF de la. figure 1. Le secondaire comprend deux enroulements symétriques,   respectivement reliés aux grilles G1 et G2.

   Entre les    bornes C etD on applique la tension alternative du 

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 secondaire 2 de-la   figure 1.   Enfin, entre'E et F on,,        petit   appliquer une tension continue proportionnelle à .la puissance débitée par le générateur d'ondes ultra- 
 EMI9.1 
 courtes; on obtient une rêgu.aton indépéndante de.la puissance complétant ajrnsi'-l'action du dispo sîtîf déjà.' décrit dans ce but. 



   La tension détectée recueillie entre A et B est   ajoutée,-suivant   un procédé classique quelconque,   à '   la tension de l'électrode convenable du générateur. 



   -La figure 4 représente une autre variante; le montage comprend une pentode P qui peut être substituée à celle de la figure 1 de la manière sui- vante: l'extrémité M de la résistance d'entrée R3 est connectée à la .sortie de'l'ensemble AF ; entre C et D, on intercale le secondaire 2 du transformateur, de manière à appliquer sur la seconde grille la tension alternative à basse fréquence de S; entre E et F on applique la tension continue proportionnelle à la puissance débitée, fournie par le second cristal-
K'; enfin l'anode est alimentée par une tension continue Ua, à travers la résistance de charge r ;   lecondensateur C2 a toujours pour rôle d'éliminer les   tensions alternatives et-le conducteur A, relié à l'anodes-est connecté d'autre part à l'électrode de régulation GR;

   la résistance R1, bien entendu, sert à polariser positivement la cathode. 



   La figure 5 représenta une autre variante; la pentode P est substituée à celle de la figure 1. 



   Les différences avec le montage de la figure 4 sont seulement les'   suivantes:   sur la seconde grille la 

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 EMI10.1 
 0i0n dA 1> :.ou,¯ ce S, r;()'2naÍ"i:;(2 ent:.e C et D, est '1)p::'i;::.J.o dir ç,; Jr;1c¯::t, >-'8:1>,:,' intsr';'Jos liJi(\1 [l'une récistanee, mais ll..1 tension continue :U e:..di mise en ssrie avec elle; d'autre i-)art, '.me cp '-te ......' .;).....,.,.,......... e.ve>o elle; , .. '0.'.1.""" .i,.)f¯\..L .Jae ;'.l;" ¯VI".. VI est de IJréf6ren.ce ajoll-G0e aux borner de Iil9 le reste du ?U 7i.,^¯;n c:;i; : :;"3 nt i e;.ue au prIJc'5dent. 



  L''in7ention comporte unc autre veriaate dans le cas où la froqueine fournie par le bn6rD.t8nr Ci- de la. figure 1 est elJe-même modulée par une source 21ter- native quelconque à basse fréquence.Dans ce cas, la. modulation de la cavité peut être supprimée;on prélevé seulement, sur ladite source, la tension à appliquer aux grilles-écrans des pentodes des figures
1, 4 et 5 et aux anodes des pentodes de la figure 3. 



   Il est entendu que les différents montages décrits ci-dessus ne constituent que des exemples non   limi-   tatifs. On.pourrait leur apporter toutes modifications de détail sans sortir du cadre de l'invention. En particulier, les systèmes détecteurs comportant des tubes pentodes pourraient être constitués autrement et remplacés par tout montage sensible à l'action simultanée de la tension alternative   venant   de   l'en-   semble AF et de la tension de même fréquence venant directement de la source S.

Claims (1)

  1. R E S U M E I,'invention a pour objet un dispositif permettant la stabilisation de la fréquence des générateurs à tubes à, vide, en particulier des générateurs à haute ou <Desc/Clms Page number 11> ultra-haute fréquence du genre* dénommé "klystrons- reflex".
    Ce dispositif est remarquable notamment par les caractéristiques 'suivantes. considérées séparément ou en combinaison: 1 - Une cavité conductrice ¯résonnante,''dont la fréquence de résonance est modulée par une source auxiliaire, est excitée par -une fraction de la puissance fournie par le générateur à haute'fréquence; la tension de sortie de ladite cavité, après une première détection suivie de filtrage et d'amplifi- cation, agit sur un second détecteur conjointement . avec une tension fournie par ladite source auxiliaire, pour donner naissance, à la sortie du second détecteur à une tension continue servant à la régulation de la fréquence du générateur.
    2 - Le premier détecteur à la sortie de la cavité résonnante, est constitué de préférence par 'un cristal', , 3 - Une tension continue,-- obtenue par redresse- ment d'une tension à haute fréquence prélevée sur le générateur, réagit sur le premier ou sur le second détecteur, de manière à rendre la tension régulatrice sensiblement indépendante de la puissance débitée par le générateur, ledit redressement étant effectué de préférence par un détecteur à cristal'. '.
    4 -Le second détecteur est constitué de préférence par une¯ pentode, ou'par deux pentodes jumelées en pont équilibré; ce détecteur est excité simultanément par . <Desc/Clms Page number 12> la tension à basse fréquence issue de la première détection et par une tension de même fréquence venant de la source auxiliaire; on peut également lui appliquer la tension continue proportionnelle à. la. puissance débitée par le 'générateur et destinée à rendre la régulation sensiblement indépendante de ladite puissance,.
    5 - Les liaisons aboutissant au générateur et au volume résonnant et servant à établir des con- nexions pour courants à haute fréquence sont constituées par des câbles coaxiaux...
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