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Perfectionnements aux systèmes de communication pour chemins de fer.
La présente invention concerne les systèmes de commu- nication, et plus particulièrement les systèmes de communication par fréquence porteuse inductive destinés à des véhicules circu- lant sur une voie déterminée.
L'un des objets d'un système de communication pour véhi- cules circulant sur une voie déterminée consiste à établir une communication entre une station ou poste terminal et les véhicules en circulation. Dans de telles circonstances, la portée nécessaire de transmission peut varier dans une large mesure. Par exemple, dans les systèmes de communication utilisés dans les chemins de fer, la portée nécessaire entre une station ou poste terminal et un train peut être variable étant donné que la section consi- dérée de la ligne de chemin de fer peut comprendre de 150 à 300 km de voie.
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De même, dans les systèmes de communication du type considéré ici, il peut être nécessaire de recourir à plusieurs canaux de fréquence différents, de manière à pouvoir effectuer simultanément plusieurs conversations dans les deux sens ou en duplex et cela par l'intermédiaire d'ion canal de transmission commun...
De plus, la puissance qui peut être émise pour établir la communication par fréquence porteuse inductive peut être li- mites par urne réglementation gouvernementale et la portée de transmission de l'énergie fournie à l'origine peut être alors insuffisante pour atteindre des véhicules éloignés.
Par conséquente un des objets de l'invention consiste à prévoir un moyen pour étendre la portée de transmission d'un système de communication par fréquence porteuse inductive.
Une caractéristique de l'invention réside dans la pré- vision d'un équipement de communication du type décrit ci-après et qui comprend des moyens perfectionnés pour assurer simulta- nément un service en duplex ou dans les deux sens sur plusieurs canaux de fréquence différents. une autre caractéristique de l'invention est la prévi- sion d'un système de communication par fréquence porteuse in- ductive comprenant un dispositif de répétition grâce auquel un poste terminal disposé à une extrémité d'inné section de voie de longueur considérable peut communiquer avec un véhicule en route.
De plus, une caractéristique de l'invention est la pré- vision de dispositifs perfectionnés grâce auxquels l'énergie de communication par fréquence porteuse est amplifiée et répétée à des emplacements déterminés le long d'une voie par transfert de l'énergie de circuits transversaux à des circuits longitudi- naux d'une paire de fils de ligne, et inversement, à tour de rôle* Une autre caractéristique particulière de l'invention est
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la prévision d'un système de communication pour trains par fréquence inductive, comprenant des moyens grâce aux-quels les , postes terminaux, situés à chaque extrémité de la section de chemins de fer,
peuventse mainteniren contact avec des trains roulant sur une partie adjacente donnée de la section, plus un tronçon de recouvrement pendant lequel un train peut communiquer avec l'un ou l'autre poste. ûne autre caractéristique de l'invention est la prévi- sion d'un système de communication pour train, dans lequel les convois d'une section peuvent communiquer les uns avec les autres et se maintenir également en contact avec les postes terminaux.
D'autres caractéristiques objet et avantage de l'inven- tion deviendront évidents au fur et à mesure de la description suivante.
Suivant l'invention, on a prévu des circuits longitu- dinaux et transversaux sur deux fils de ligne s'étendant le long d'une voie sur laquelle circule le véhicule, ainsi que des dispositifs diviseurs et répétiteurs disposés en des points choisis d'avance le long de la voie pour déterminer les limi- tes des circuits longitudinaux et transversaux. Les deux fils de lignes en parallèle, la capacitance et la conductance des conducteurs de ligne entre ceux-ci et la terre et la terre elle-même forment ce qu'on appelle un circuit longitudinal qui sera ainsi désigné au cours de la description ci-après. Lorsque les fils de ligne sont utilisés en série, ils forment un cir- cuit métallique appelé "transversal" et dans la description le terme "circuit transversal" sera utilisé pour désigner le circuit formé par les fils de ligne disposés en série.
Les deux fuls de ligne sont montés parallèlement et à proximité convenable de la voie et le circuit longitudinal formé par les fils de ligne est associé par induction à des
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éléments ou des circuits portés par le véhicule* Une Installation de poste disposé latéralement par rapport à la voie ou à l'ex- trémité de celle-ci est reliée ou coupléeaux fils de ligne en vue démettre et.
de recevoir le courant de communication par leur Intermédiaire. Le champ établi à partir du circuit trans- versal est inférieur de 40 db ou plus par rapport à celui établi par le circuit longitudinal de manière à pouvoir alimenter un circuit transversal avec une beaucoup plus grande puissance sans dépasser les prescriptions concernant la puissance qui limi- tent le champ à 15 micro-volts par mètre à une distance mesurée normalement à la ligne, d'un radian électrique.
L'équilibre lon- gitudinal d'une paire de fils de ligne est généralement de 35 à 40 db ou davantage, de sorte qu'on peut utiliser' . 'un gain allant jusqu'à cette valeur pour le répétiteur sans qu'il en résulte une réaction suffisante pour engendrer de l'instabilité.
Si l'atténuation du circuit de ligne est d'environ 0,6 db par km, on peut espacer les répétiteurs tous les 40 à 50 km et aug- menter le rayon d'action de la transmission.
Chaque dispositif répétiteur prévu ici comprend un am- plificateur et un filtre et les différents équipements répéti- teurs sont reliés aux deux fils de ligne, ainsi qu'il est né- cessaire, pour transmettre alternativement l'énergie de communi- cation du circuit transversal au circuit longitudinal et inver- sement. De cette manière, la portée de transmission peut être étendue de façon à couvrir toute une section de voie.
Par exemple, une section de voie dont la longueur supposée est de 300 km et qui comporte des postes terminaux aux extrémités "Est et Ouest" peut être équipée de répétiteurs tous les 30 km, le service étant assuré à partir de l'extrémité "Est" vers tous les trains jusqu'à 160 km de cette extrémité, et à partir de l'extrémité "Ouest", vers tous les trains jusque 180 km de cette extrémité. Cette disposition donne un chevauchement des
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deux portées de 60 km, l'un ou l'autre des postes terminaux pouvant communiquer.avec un train sur cette distance de chevauche- ment.
L'intérêt de ce chevauchement est le suivant : si une con- versation commençait par exemple à 145 km de l'extrémité est de la section avec un train allant vers l'Ouest, la conversation pourrait durer de nombreuses minutes, de sorte qu'au moment où elle serait terminée, le train pourrait se trouver à 180 km de l'extrémité est; si ce chevauchement n'existait pas,la communi- catioisquerait d'être interrompue entre un train et un poste terminal au moment où le train sortirait du rayon d'action du poste, avant que la communication puisse être établie avec l'au- tre poste.
Un service dans les deux sens est assuré entre les postes placés le long de la voie ou aux extrémités de la sec- ,tion èonsidérées et les véhicules en circulation, et cela simul- tanément sur n'importe quelle quantité de canaux de communica- tion, grâce à l'emploi de différentes fréquences porteuses et de filtres. Dans un mode de réalisation de l'invention, chaque conversation dans les deux sens à lieu grâce à l'emploi d'une fréquence porteuse appartenant à un groupe inférieur de fré- quences porteuses pour l'émission à partir d'un poste terminal, vers les véhicules et au moyen d'une fréquence porteuse appar- tenant à un groupe supérieur de fréquences porteuses pour l'émission, à partir des véhicules, vers les postes terminaux.
Dans un autre mode de réalisation, un groupe de fré- quences porteuses est utilisé pour toutes les émissions de l'est vers l'ouest le long d'une voie, alors qu'un autre groupe de fréquences porteuses est utilisé pour toutes les émissions de l'ouest vers l'est. Dans cette dernière disposition, lorsqu' un opérateur placé à bord du train désire parler en direction de l'ouest il utilise une fréquence porteuse du groupe ouest et s'il désire parler à l'est il utilise une fréquence porteuse
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du groupe est. La réponse à un passage s'effectue en utilisant une fréquence appartenant à l'autre groupe. Le choix du groupe de fréquences à utiliser au poste terminal dépend de la situation du poste terminal à l'est ou à l'ouest de la section.
Chaque équipement répétiteur comporte deux canaux de circuit, un canal comprenant un filtre et un amplificateur établis pour laisser passer la fréquence porteuse utilisée pour la transmission dans un sens, et l'autre casai comprenant un filtre et un amplificateur établie en vue de laisser passer la fréquence porteuse utilisée pour la transmission dans' l'autre sens.
En d'autres termes, chaque canal de circuit d'un équi- pement répétiteur est rendu à sens ionique par le filtre et l'amplificateur qui constituent le canal de circuit.
Deux formes d'appareils comprenant l'invention sont re- présentées schématiquement sur le dessin annexa dont les figu- res 1a et 1b, lorsqu'elles sont placées -bout à bout, la fig. 1a étant à gauche, représentent une vue schématique montrant un mode de réalisation d'ion appareil conforme à l'invention, lors- qu'elle est appliquée à un système de communication pour che- mins de fer dans lequel un premier groupe ou groupe inférieur de fréquences porteuses est utilisé pour l'émission à partir d'un poste terminal en direction des trains, un deuxième groupe ou groupe supérieur de fréquences porteuses étant utilisé pour l'émission à partir des trains et en direction des postes ter- mina=.
La figure 2 est une vue schématique représentant une forme d'appareil conforme à l'invention lorsqu'elle est appli- quée à un système de communication pour chemins de fer et dans lequel on obtient un fonctionnement en duplex en utilisant une première fréquence porteuse ou un premier groupe de fréquences pour toutes les transmissions allant vers l'est et une deuxième fréquence porteuse ou un deuxième groupe de fréquences pour toutes les transmissions dirigées vers l'ouest.
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Dans chacune des différentes vues les chiffres ou lettres. de référence identiques s'appliquent à des éléments semblables. L'application de l'invention n'est naturellement pas limitée à des systèmes de communication pour chemins de fer.
Si l'on se réfère aux figures 1a et 1b, on voit qu'une voie de chemin de fer RT s'étend entre deux limites de section Z et W. Une telle section peut avoir la longueur habituelle et, pour faciliter la compréhension de l'invention,on supposera que la section considérée comporte 210 km de voie. Ce chemin de fer peut être à voie unique ou bien la voie RT peut être une voie parmi plusieurs autres. On peut supposer, en outre, que la voie RT est dirigée vers l'Est parmi plusieurs voies d'une ligne multiple et les différents trains désignés par V1, V2, V3 et V4 se dirigent vers l'est sur la voie RT, et que chacun de ces trains comporte au moins un véhicule muni d'un poste de commu- nication.
Ll et L2 désignent une paire de fils de ligne disposés le long de la voie. Ces fils de ligne sont portés par des po- teaux, suivant la pratique courante, de manière à être sensible- ment parallèles et convenablement rapprochés de la voie RT.
En d'autres termes, les fils de ligne L1 et L2 s'étendent d'une façon continue sur toute l'étendue de la zone couverte par le système de communication et Ils se trouvent à tout instant à portée inductive efficace par rapport à la voie. Ces deux fils de ligne peuvent être utilisés dans un service télégraphique ou similaire existant et leur emploi pour la communication avec les trains ne représente qu'un service supplémentaire qui ne gêne nullement leur utilisation actuelle. Les fils de ligne Ll et L2 peuvent naturellement être installés pour servir seulement à la communication avec les trains.
Il y a lieu d'observer que les mimes poteaux peuvent porter des fils supplémentaires, tels que
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les fils L3 et L4, dont les tronçons sont représentes à proxi- mité des extrémités E et W.
,Ainsi qu'on le soulignera ci-après au fur et à mesure de la description, les fils de ligne Ll et L2 sont divisés en sections et constituent des circuits transversaux et longitu- dinaux servant à diriger le courant de communication des trains le long de la voie, mais ces fils sont considérés comme un circuit en série en ce qui concerne leur présente application.
Le poste terminal Est E et le poste Ouest W, ainsi que cha- que train circulant sur la section sont munis d'une Installation de communication à deux sens comprenant un appareil émetteur et un appa reil récepteur qui sont représentes ici d'une manière schémati- que, dans un but de clarté, étant donné que la construction par- ticulière de ces appareils n'entre pas dans le cadre de la. pré- sente invention.
Ainsi qu'iL a été dit auparavant, dans le mode de réa- lisation de l'invention représenté sur les fig. la et 1b, un premier groupe de fréquences porteuses ou groupe inférieur est prévu pour la transmission des postes terminaux aux trains et un deuxième groupe de fréquences porteuses ou groupe supérieur est prévu pour la transmission des trains aux postes terminaux, de façon à permettre plusieurs conversations simultanées. On suppose que le groupe inférieur comprend des ondes porteuses Cl et C2 de fréquences f1 et f2, respectivement, et que, le groupe supérieur comprend respectivement, des ondes porteuses CS et C4 ayant des fréquences f3 et f4.
Ainsi, dans le cas con- sidéré ici à titre d'exemple, on peut effectuer simultanément deux conversations duplex ou dans les deux sens, une conversa- tion utilisant,par exemple;, les fréquences porteuses Cl etC3 et l'autre les fréquences porteuses C2 et C4. Il est entendu que chaque groupe de fréquences porteuses.peut comprendre des fréquences supplémentaires si des conversations supplémentaires sont nécessaires.
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Lorsqu'on utilise les groupes de fréquences porteuses indiqués ici à titre explicatif:, le poste terminal 8 est muni d'un appareil émetteur comprenant deux émetteurs TC1 et TC2 pour émettre, respectivement, sur les fréquences porteuses Cl et C2; le poste E comporte, en outre, un appareil récepteur comprenant deux récepteurs RC3 et RC4 pour recevoir, respectivement, les fréquences porteuses C3 et C4. Ces émetteurs et récepteurs, de même que d'autres émetteurs et récepteurs mentionnés ci-après peuvent être semblables, par exemple, à ceux décrits dans le brevet américain n .2.064.639 du 15 Décembre 1936 ou à tous autres émetteurs et récepteurs.
Les émetteurs TC1 et TC2 en parallèle sont branchés entre les fils de ligne Ll et L2 par l'intermédiaire d'un filtre directionnel passe bande LDF et de condensateurs d'arrêt
11 et 12 (fig.lb). Le filtre LDF du poste 9/de même que tous les autres filtres désignés par LDF-et mentionnés ci-après 3 établis pour laisser passer une bande de fréquence comprenant le groupe de fréquences porteuses inférieures Cl et C2 et à supprimer les fréquences extérieures à ce groupe. Les conden- seurs 11 et 12 laissent passer toutes les fréquences porteuses utilisées ici, mais ils arrêtent le courant continu et les cou- rants à très basse fréquence utilisés dans le télégraphe et autres circuits parcourant les fils Ll et L2.
D'une manière ana- logue, les récepteurs RC3 et RC4 du poste E, qui sont disposés en parallèle, sont branchés entre les fils de ligne Ll et L2 par l'intermédiaire d'un filtre directionnel passe bande EDF et de condensateurs 11 et 12. Le filtre HDF du poste, E, de même que tous les autres filtres analogues mentionnés ci-après, sont établis de façon à laisser passer la bande de fréquence compre- nant le groupe supérieur de fréquences porteuses C3 et C4 et à supprimer les fréquences extérieures à ce groupe.
En d'autres Atermes, le filtre LDF ne sert qu'à faire passer le groupe infé-
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rieur de fréquences porteuses émises par la station terminale E tandis que le filtre HDF sert seulement à. faire passer le groupe supérieur de fréquences porteuses reçues à l'extrémité E et, dans cette mesure, ces filtres sont directionnels.
Le poste terminal W est muni d'une installation simi- laire, l'appareil émetteur comprenant deux émetteurs TC1 et TC2 reliée en parallèle à travers les fils de ligne Ll et L2 par l'intermédiaire d'ion filtre directionnel passe-bande LDF et de condensateurs d'arrêt 13 et 14, tandis que l'appareil récepteur se compose de deux récepteurs RC3 et RC4 reliés en parallèle à travers les fils de ligne par l'intermédiaire d'un filtre passe- bande directionnel EDF et de condensateurs d'arrêt 13 et 14.
On voit, par conséquente que chacun des postes terminaux E et W est équipé pour émettre sur l'urne ou l'autre des fréquences porteu- ses Cl et C2 du groupe inférieur et pour recevoir sur l'une ou l'autre des fréquences porteuses du groupe supérieur C3 et C4, et chaque installation terminale est reliée aux fils de ligne dans un circuit transversal.
L'installation de communication de chaque train est semblable à celle prévue aux postes terminaux:) sauf en ce qui concerne l'accord. Si on considère par exemple le train V1, on voit que son équipement comprend un appareil émetteur désigné schématiquement par TA et un appareil récepteur désigné par RA.
L'appareil émetteur TA se compose de deux émetteurs capables d'émettre, respectivement, sur les fréquences porteuses C3 et C4, et l'appareil récepteur RA comprend deux récepteurs capa- bles de recevoir, respectivement, les fréquences porteuses C1 et C2. si l'on se réfère encore au train V1, on voit que ces appareils, récepteur et émetteur, sont reliés à des éléments de circuit qui sont reliés électriquement à leur tour au canal de transmission de la voie. L'appareil récepteur RA est relié à
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une bobine aérienne 10 à noyau et l'appareil émetteur TA est relié à un circuit émetteur comprenant deux paires de roues espacées 15 et 16 du train. La bobine 10 est montée en vue de sa coopération par induction avec les rails de la voie et avec les conducteurs parallèles aux rails.
Le courant fourni par l'appareil émetteur TA parcourt les rails entre les deux paires de roues 15 et 16 et la chute de potentiel qui se produit ainsi sur cette longueur de rail détermine un flux de courant dans les rails de part et d'autre du train; l'impédance et l'énergie diffusées des rails au sol sont transmises aux fils de ligne Ll et L2 à une valeur multiple en raison de l'inductance répartie entre les fils de ligne et les rails. Ce transfert d'énergie entre l'appareil porté par le train et le canal de transmis- sion de voie, et inversement, comprenant le circuit longitudinal des fils de ligne a été expliqué dans le brevet américain nO.2.064.642 du 15 Décembre 1936.
De cette manière, l'appareil récepteur RA, ainsi que l'appareil émetteur TA du train V1 sont associés par ?,'inductance avec le circuit longitudinal des fils de ligne Ll et L2. Chacun,des autres trains est muni d'un appa- reil de communication identique à celui du train V1.
Un dispositif répétiteur est prévu à plusieurs emplace- ments déterminés d'avance, le long de la section, pour étendre le rayon d'action de la transmission de façon à permettre la communication entre les postes terminaux et un train situé à n'importe quel point de la voie.
En supposant que les postes terminaux E et W sont séparés de 210 kms et qu'on désire assurer le service/ part entre le poste terminal est 8 et tous les trains situés jusqu'à 140 kms de cette extrémité, et d'autre part entre le poste terminal W et tous les trains situés à moins de 140 kms de cette station, on dispose respectivement des répétiteurs AE et DE à 35 et 70 kms de l'extrémité E, des répétiteurs AW et BW
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respectivement à 35 et 70 kms de la station W et enfin un répé- titeur Al à mi-chemin entre les répétiteurs BW et BE.
Grâce à cette disposition, on obtient un chevauchement de 70 kms dans lequel 1-'un ou l'autre poste d'extrémité peut parier à un train, l'objet de ce chevauchement ayant été expliqué plus haut. Bien que la distribution des répétiteurs soit indiquée d'une manière particulière sur le dessin, il est évident que l'Invention n'est pas limitée à l'écartement indiqué et que d'autres espacements peuvent être employés en ce qui concerne ces répétiteurs.
Chaque équipement répétiteur comprend deux canaux sé- parés, un pour répéter l'énergie transmise aux trains par le poste terminal, et l'autre pour répéter l'énergie transmise des trains aux postes terminaux. Si l'on se réfère aux répétiteurs
AE, par exemple, on observe que cette installation comprend un premier canal de circuit LC et un deuxième canal de circuit HC.
Le canal LC comprend des filtres inférieurs passe-bande direc- tionnelsl7 et 18, ainsi qu'ion amplificateur 18. Les filtres 17 et 19 sont des filtres LDF établis pour laisser passer les fré- quences porteuses du groupe inférieur* L'amplificateur 18 peut être diurne construction normale, l'entrée en étant reliée à la sortie du filtre 17 et la sortie à l'entrée du filtre 19.
Ainsi, ce canal de circuit LC est établi de manière à ne laisser passer que le groupe inférieur de fréquences porteuses allant du poste E aux trains situés à l'ouest du répétiteur AE. De même, le deuxième canal de circuit HC comprend un filtre supérieur passe-bande directionnel 20, un amplificateur 21 et un autre filtre supérieur passe-bande 22 également directionnel. L'am- plificateur est Interposé dans le deuxième canal EC de manière à transmettre de l'énergie à partir de trains situés entre le poste terminal E et le répétiteur BE en direction dece poste terminal E. Chacun des autres dispositifs répétiteurs comprend deux canaux de circuit semblables aux deux canaux qui viennent d'être décrits au sujet de l'équipement du répétiteur AE.
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Les connexions entre chaque équipement répétiteur et les fils de ligne L1 et L2 sont établies de manière à assurer le transfert d'énergie du circuit transversal au circuit longi- tudinal et inversement, ces connexions étant plus clairement expliquées au fur et à mesure de la description du fonctionnement de l'appareil.
Pour la description du fonctionnement de l'appareil re- présenté sur les figures 1a et 1b, on supposera tout d'abord que l'opérateur, placé au poste terminal est E, désire parler à un train quelconque situé à moins de 140 kms de cette station.
On supposera en outre que cette conversation entre la station 9 et le train a lieu en utilisant la fréquence porteuse Cl. Lorsque l'opérateur de la station 8 cuisit l'émetteur TC1, il détermine l'application d'énergie au fil de ligne dans le circuit transver- sal et l'énergie parcourt le circuit transversal vers le pre- mier répétiteur AS. Cette, énergie, atténuée par la baisse de tension de la ligne sur 35 kms du circuit de ligne, est préle- vée du circuit transversal par des fils 8 et 9 et dirigée vers le premier canal de circuit LC du dispositif répétiteur.
Après avoir été amplifiée, l'énergie est appliquée aux fils de ligne Ll et L2 dans un circuit longitudinal, la connexion étant complé- tée entre la prise de terre 25 et la borne de jonction des con- densateurs 23 et 24 reliés en série entre les deux fils de ligne.
L'énergie porteuse sortante,ainsi appliquée au circuit longitu- dinal au point répétiteur AB, s'écoule vers l'est et vers l'ouest et peut être utilisée pour influencer par induction l'appareil récepteur du train V3 roulant quelque part entre les répétiteurs AB et BE, ainsi que l'appareil récepteur du train V4 roulant quelque part entre l'extrémité E et le répétiteur AE.
L'énergie atténuée est prélevée du circuit longitudinal au point répétiteur BE et on la fait passer à travers un canal de circuit comprenant un filtre directionnel 26 pour ondes por-
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teuses inférieures, un amplificateur 27 et 'on filtre direc- tionnel 28 pour ondes porteuses inférieuresaprès amplification, l'énergie de sortie est appliquée à un circuit transversal des fils de ligne, par l'intermédiaire des fils 29 et 30.
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Au point répétiteur BE un. filtre passe-baJS':" 31 est in- tercalé dans lesfils de ligne, ce filtre étant établi et calculé pour laisser passer du courant continu ainsi que des courants à très basse fréquence tels qu'on en utilise pour le télégraphe, les téléphones à fréquence vocale, et autres circuits passant par les fils de ligne, mais cependant de façon à arrêter l'énergie à fréquence porteuse utilisée ici pour la communication.
Le but
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du filtre passe-bas 31 est d'empêcker que lq'oipemen.t répétiteur BE ne reçoive de l'énergie de communication à partir de postes disposés le long de la voie à l'ouest et de postesde véhicule à l'est*
L'énergie doublement amplifiée est transmise du répéti-
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teur BS au répétiteur At par 1-'Intermclialre du circuit trans- versal où elle est prélevée par les fils 32 et 33 et dirigée à travers un filtre passe-bas directionnel 34 vers l'entrée de
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l'empllficateur 35. Après amplîfîeatlone l'énergie passe à tra- vers un autre filtre passe-bas directionnel 36 et elle est ap- pliquée ensuite à un circuit longitudinal par l'intermédiaire du branchement entre la terre et la borne de connexion des condensateurs 37 et 38 reliés en série entre les fils de ligne.
Etant donné que l'énergie du circuit longitudinal établit 'on puissant champ inductif, le train V2 roulant quelques part entre les répétiteurs A1 et BW reçoit de l'énergie destinée à actionner le récepteur correspondant. De même, tout train situé entre les répétiteurs AL et BE peut capter cette énergie.
On volt par conséquent que l'énergie émise par l'émet- tenr DC1 au poste terminal E est disponible sur un circuit lon- gitudinal en vue de sa. réception par des trains situés à n'im-
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porte quel point situé à moins de 140 kms de l'extrémité E.
L'opérateur pourrait aussi bien choisir l'émetteur TC2; la transmission de l'énergie s'effectuerait d'une manière équiva- lente. De plus, les deux émetteurs TC1 et TC2 peuvent être uti- lisés simultanément pour émettre deux conversations, si on le désire.
D'une manière sensiblement analogue, un opérateur placé ,au poste terminal W peut communiquer avec des trains. En suppo- sant que l'opérateur placé au poste terminal W utilisa son émetteur TC1 et qu'on applique l'énergie à un circuit transver- sal afin de la faire parvenir au répétiteur AW, l'énergie y est prélevée du circuit transversal et dirigée vers un filtre passe- bas directionnel 39,un amplificateur 40 et un second filtre passe,-bas directionnel 41, pour aboutir aux fils de ligne Ll et L2 dans un circuit longitudinal;de l'énergie devient utilisable pour influencer par induction l'appareil récepteur d'un train tel que le train Vl situé quelque part entre le point AW et l'extrémité W.
De mime, tout train circulant entre le répétiteur AW et le répétiteur suivant BW capte cette énergie. Au point répé- titeur BW, l'énergie passe du circuit longitudinal à un circuit transversal des fils de ligne, en passant par un premier canal de circuit comprenant le filtre passe-bas directionnel 42, l'amplificateur 43 et le filtre passe-bas directionnel 44.
,Au point répétiteur AD l'énergie est prélevée du cir- cuit transversal au moyen des fils 32 et 33, pour être intro- duite dans le premier canal de circuit comprenant le filtre passe-bas directionnel 34, l'amplificateur 35 et le filtre passe-bas directionnel 36, pour être appliquée ensuite au cir- cuit longitudinal des fils de ligne. L'énergie ainsi appliquée au circuit longitudinal devient disponible pour influencer l'appareil récepteur du train V2 entre les répétiteurs BW et AL
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et tout autre train circulant entre les points AL et BE.
Au point répétiteur BW, un filtre passe-bas 45 est in- tercalé entre les fils de lignes; ce filtre est analogue au filtre passe-bas 31 du point BE, le filtre 45 ayant le même rôle que le filtre 31.
Il y a lieu d'indiquer que l'installation placée au point répétiteur BW arrête toute transmission ultérieure, vers l'ouest, de l'énergie émise par le poste E et que l'équipement prévu au point répétiteur BE arrête toute transmission, vers l'est, de l'énergie émise par la station W.
Il s'ensuit que l'opérateur placé à l'un ou l'autre des postes terminaux W ou E peut émettre du courant de communica- tion vers n'importe quel train circulant à moins de 140 kms du poste, et Réimporte quel train, tel que le train V2, circulant sur les 70 kms séparant les répétiteurs BW et BE, peut recevoir du courant de communication de l'un ou l'autre des postes W ou E.
Pour la description ci-après concernant la transmission des trains aux postes terminaux, le cas du train V3 omettent vers le poste E sera considéré en premier lieu. L'opérateur placé sur le train V3 peut régler son appareil émetteur TA en vue de fournir un courant de communication utilisant la fréquence por- teuse C3 ou C4, suivant le cas, Si l'on suppose que l'opérateur utilise la fréquence porteuse C3, ce courant circule dans le circuit émetteur du train V3 et crée une force électro-matrice dans le circuit longitudinal des fils de lignes due à la liai- son par inductance existant entre le circuit émetteur du train V3 et les fils de lignes.
L'énergie s'écoulant ainsi dans le circuit longitudinal parvient au répétiteur AE auquel elle est appliquée par le second canal HC et l'énergie amplifiée est appliquée au circuit transversal des fils de ligne., L'énergie ainsi appliquée au circuit transversal est introduite par le filtre directionnel 46 EDF prévu au poste E, et appliquée ensuite au récepteur RC3.
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De même, on peut transmettre de l'énergie à partir du train V4 vers le poste E, l'opérateur placé sur le train V4 réglant son appareil émetteur de façon à appliquer au circuit émetteur du courant à fréquence porteuse C3; ce courant est transféré au circuit longitudinal des fils de lignes en raison
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de la liaison inductive qui existe circuit émetteur du train et les fils de ligne. Le cour-"e ant du circuit longi- tudlnal est dirigé, au point répétiteur vers le second canal HC, pour atteindre le circuit transversal, et ce courant passe ensuite à travers le filtre 46 pour aboutir au récepteur corres- pondant RC3 du poste E,
L'émission à partir du train V2 en direction des deux postes terminaux a lieu en multiplex.
Lorsque l'appareil émet- teur placé sur le train V2 est réglé pour fournir un courant porteur C3, l'énergie est transférée par induction au circuit longitudinal des fils de lignes. Au point répétiteur AL, l'éner- gie, en provenance dû circuit longitudinal, passe à travers le second canal comprenant le filtre 47, l'amplificateur 48 et le filtre 49 pour aboutir au circuit transversal. Une partie de l'énergie du circuit transversal passe par le répétiteur BE où elle est prélevée par des fils 29 et 30 et introduite à travers le deuxième canal comprenant le filtre 50, l'amplificateur 51 et le filtre 52, pour parvenir enfin au circuit longitudinal à l'est du répétiteur BE.
Au point répétiteur AE, cette énergie est transférée du circuit longitudinal au circuit transversal par l'intermédiaire du second canal HC et l'énergie en provenance du circuit transversal est appliquée à l'appareil récepteur du poste E.
La partie du courant qui s'écoule vers l'ouest dans le circuit transversal et qui part du point répétiteur AL, est prélevée du circuit transversal au point répétiteur BW pour être transférée, par l'intermédiaire du second canal comprenant le filtre 53, l'amplificateur 54 et le filtre 55, au circuit
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longitudinal situé à l'ouest du point BW. Au point répétiteur AW, l'énergie est prélevée du circuit longitudinal et introduite dans le circuit transversal en passant à travers le second canal qui comprend le filtre 56, l'amplificateur 57 et le filtre 58. Au poste W, l'énergie provenant du circuit transversal est appli- quée, au moyen d'un.filtre directionnel 59 pour fréquence por- teuse supérieure, au récepteur correspondant RC3 du poste W.
Il @ résulte de la description précédente que l'appareil des figures 1a et 1b présente l'avantage de fournir plusieurs conversations simultanées différentes dans les deux sens entre les postes terminaux et les trains en cours de trajet, chaque poste terminal étant à même de converser avec tous les trains circulant sur une partie pré-déterminée adjacente de la section de voie considérée. Un autre avantage de cet appareil consiste à permettre la conversation entre les trains et l'un ou l'autre poste sur une partie de parcours pré-déterminée et soumise au chevauchement précité.
Au poste E, on a intercalé un filtre passe-bas 60 et une bobine de réaction 61, entre les fils de ligne L1 et L2 pour isoler la communication, c'est-à-dire pour empêcher sa trans- mission ultérieure vers l'est de ce poste. Le filtre 60 est établi de manière à laisser passer le courant continu, ainsi que les courants à basse fréquence utilisés dans le télégraphe ac- tuel, le téléphone à fréquence vocale et les exploitations simi- laires, mais de façon également à arrêter les courants porteurs utilisés pour la communication. La bobine de réaction 61, sert à augmenter l'impédance des fils de lignes par rapport au courant passant dans le circuit longitudinal mais elle n'introduit qu'une faible résistance dans un circuit transversal.
Dans le cas de fils de lignes parallèles, tels que les fils L3 et L4, il serait préférable d'utiliser une bobine longitudinale de réac- tion 62 pour éviter l'émission vers l'est du poste E, en raison
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de la capacitance et de l'inductance réparties entre les fils de lignes Ll et L2 et les autres fils fixés aux mêmes poteaux.
De même,' 'un filtre passe-bas 63 et des bobines de réaction 64 et 65 sont prévus au poste terminal W. Les fils de lignes Ll et L2 étant ainsi isolés à chaque poste terminal E et
W, on peut établir un service de communication passant par les fils de lignes Ll et L2, à l'est du poste 9 et à l'Ouest du poste W, en prévoyant une installation analogue à celle repré- sentée sur les figures 1a et 1b pour les zones ultérieures.
La figure 2 montre un mode de réalisation de l'inven- tion dans lequel on emploie une fréquence porteuse ou un groupe de fréquences porteuses pour toutes les émissions vers l'ouest et une autre fréquence porteuse ou un autre groupe de fréquences pour toutes les émissions dirigées vers l'est.
Sur la figure 2, deux fils de lignes Ll et L2 s'éten- dent le long d'une voie RT de chemin de fer allant vers l'est et comportant un poste terminal est E ainsi qu'un poste terminal ouest W, les mêmes que ceux des figures 1a et 1b. On suppose- ra que la distance entre les -stations 9 et W de la figure 2 sont telles qu'elles nécessitent la présence de répétiteurs C et D et d'un point de transfert CD. Dans cette disposition, en vue d'empêcher que deux installations de répétition reproduisent si- multanément la même énergie de communication, il est Nécessaire d'interposer entre les fils de ligne des filtres passe-bas 66 et 67 aux points répétiteurs C et D, respectivement, ainsi que des filtres passes-bas 60 et 63 aux postes terminaux.
De même, des bobines de réaction semblables aux bobines 61, 62, 63 et
64 des figures 1a et 1b, sont prévues, de préférence, aux postes terminaux et aux points répétiteurs C et D de la figure 2.
Au poste terminal E, l'appareil émetteur comprend un appareil émetteur proprement dit TW, tandis que l'appareil récep-- teur comprend un récepteur proprement dit RE, l'émetteur TW et
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le récepteur RE disposée en parallèle étant telles aux fils de ligne L1 et L2 d'un circuit longitudinale L'émetteur TW est propre à fournir du courant de communication ayant une fréquence porteuse "ouest" fw et le récepteur RE est sensible au courant de communication d'une fréquence porteuse "est" fe. Les filtres WF et EF du poste E sont des filtres passe-bas directionnels établis pour laisser passer respectivement des fréquences por- teuses fw et fe.
En d'attirés termes, le filtre EF est un filtre directionnel pour l'émission en direction est et le filtre WF est un filtre directionnel pour le courant émis vers l'ouest.
De même, le poste terminal W est muni d'un émetteur TE capable de fournir du courant à la fréquence porteuse "est" fe et d'un récepteur RW sensible à la fréquence porteuse "ouest" fw, tandis que l'émetteur TE et le récepteur RW disposés en paral- lèle sont reliés au circuit longitudinal des fils de ligne, un filtre passe-bas directionnel EF étant interposé dans le bran- chement de l'émetteur TE, un filtre directionnel WF étant égale- ment Interposé dans la connexion du récepteur RW.
Suivant la figure 2, chaque train est muni d'un appa- reil émetteur TA1 et d'un appareil récepteur RA1, les deux étant reliés aux éléments du circuit associés par inductance au circuit longitudinal des fils de ligne, comme pour les figures 1a et 1b. L'appareil émetteur TA1 comprend, de préférence, deux émetteurs: un émetteur capable de fournir un courant porteur de la fréquence fe pour l'émission vers l'est, l'autre pouvant fournir une fréquence porteuse fw pour l'émission vers l'ouest.
De même, l'appareil récepteur comprend au moins deux récepteurs distincts, l'un étant sensible à la fréquence porteuse fe et l'autre à la fréquence porteuse ouest fw.
Au cas où l'on désire effectuer plusieurs conversations en "duplex", il y a lieu de prévoir un groupe de fréquences porteuses pour l'émission vers lest, ainsi qu'un groupe corres-
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pondant mais différent de fréquences porteuses pour l'émission vers l'ouest, et les installations des postes terminaux, ainsi celles prévues sur les trains comprennent, dans ce cas, des émetteurs et des récepteurs supplémentaires, étant donné qu'il est nécessaire d'avoir un émetteur et un récepteur individuels pour chaque fréquence porteuse utilisée.
On pense que l'appareil prévu aux points répétiteurs C et D, ainsi que celui placé au point de transfert CD seront mieux compris à l'aide de la description des appareils eux-mêmes et de la description du fonctionnement de l'appareil de la fig.2.
On va supposer tout d'abord qu'on désire établir la communication entre le poste terminal E et le train 68 circulant quelque part entre l'extrémité W et le point répétiteur D. L'opérateur placé à l'extrémité E excite l'émetteur TW en vue de fournir un courant de communication, ayant la fréquence porteuse fw, au circuit lon- gitudinal du poste E. Cette énergie est transmise par le circuit longitudinal au point répétiteur C où elle passe à travers un circuit comprenant un filtre directionnel 69 pour l'ouest, un amplificateur 70, ainsi qu'un second filtre directionnel 71 pour l'ouest. L'énergie ainsi amplifiée est appliquée au circuit trans- versal s'étendant à l'ouest du point répétiteur C.
Ce courant est ensuite transmis par l'intermédiaire du circuit transversal au point répétiteur D, où il passe à travers un canal de circuit comprenant un filtre directionnel 72 pour l'ouest, un amplifica- tour 73 et un filtre 74 également directionnel pour l'ouest, pour atteindre un circuit longitudinal des fils de lignes. Le champ créé par ce circuit longitudinal à l'ouest du point répétiteur D engendre un flux qui est capté par l'appareil du train 68. En outre, cette énergie parcourant le circuit longitudinal atteint le poste terminal W en vue d'influencer efficacement l'appareil récepteur RW µlacé à ce poste.
Dans ces conditions le courant fourni au circuit longitudinal au poste 0 engendre un champ mouvant être utilisé pour influencer efficacement l'appareil récep-
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tour place sur un train 75 circulant entre le répétiteur C et le poste terminal E.
Au point de transfert CD, un premier enroulement 76 d'un transformateur T1 est branché entre les fils de ligne par des condensateurs d'arrêt 77 et 78 et un deuxième enroulement 79 du transformateur Tl est relié au circuit longitudinal des fils de ligne par l'intermédiaire d'une connexion comprenant la terre et des condensateurs 80 et 81 reliés en série entre les fils de ligne. De cette façon, une partie de l'énergie transmise à tra- vers le circuit transversal s'étendant entre les répétiteurs C et D est appliquée par l'intermédiaire de l'enroulement 76 du transformateur Tl et cette énergie est transférée au circuit longitudinal; enfin l'énergie de ce circuit longitudinal engen- dre un champ capable d'influencer efficacement l'appareil cor- respondant d'un train 88 circulant quelque part entre les points C et D.
Ainsi, l'énergie fournie par le poste terminal E peut être utilisée sur un circuit longitudinal à n'importe quel point de la section de voie.
On supposera ensuite que le train 68 réponde à la communication émanant du poste E. A cette fin, l'opérateur placé sur le train 68 peut utiliser l'émetteur fournissant le courant porteur ayant la fréquence "est" fe. Ce courant, fourni au cir- cuit émetteur du train 68, est transféré ensuite par inductance, au circuit longitudinal adjacent au train, entre le poste W et le point D. Cette énergie passe à travers le canal de circuit comprenant le filtre directionnel 82 pour l'est, l'amplifica- teur 83 et le filtre directionnel 84 pour l'est, et le débit amplifié est appliqué au circuit transversal à l'est du point répétiteur D.
Lorsqu'elle parvient au répétiteur C, l'énergie provenant du circuit transversal passe à travers le circuit qui comprend le filtre directionnel 85 pour l'est, l'amplifica-
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teur 86 et le filtre directionnel 87 pour l'est, pour aboutir au circuit longitudinal s'étendant à l'est du répétiteur C. L'éner- gie'en provenance de ce circuit longitudinal est captée par le poste E à travers le filtre "est" EF et le récepteur correspon- dant RE.
Au cas où le train 88 désirerait émettre en direction du poste E, l'opérateur placé sur le train 88 excite l'émetteur établi pour fournir la fréquence porteuse fe, et cette énergie peut être transférée par inductance au circuit longitudinal. Au point CD, l'énergie provenant du circuit longitudinal passe à travers le transformateur Tl pour atteindre le circuit transver- sal, et l'énergie provenant de ce circuit transversal passe au point répétiteur C à travers le circuit comprenant les filtres
85 et 87 et l'amplificateur 86, pour atteindre le circuit lon- gitudinal à l'est du répétiteur C; enfin le courant provenant de ce circuit longitudinal est efficacement capté par le poste E.
La transmission du train 75 au poste E s'établit à travers le circuit longitudinal entre le répétiteur C et le poste E, de la façon habituelle.
Lorsque l'opérateur placé au poste terminal. W désire communiquer avec l'un quelconque des trains.68, 75 ou 88, il utilise son émetteur TE pour fournir de l'énergie à fréquence porteuse "est" au circuit longitudinal et ce courant engendre un champ en vue d'influencer par induction un récepteur corres- pondant placé sur le train 68. Parvenue au point D, une par- tie de l'énergie du circuit longitudinal passe à travers le circuit comprenant les filtres "est" 82 et 84 et l'amplificateur
83.
Au point répétiteur C, l'énergie provenant du circuit transversal passe à travers le circuit comprenant les filtres
85 et 87 et l'amplificateur 86, pour atteindre ensuite le cir- cuit longitudinal à l'est du point C, et l'énergie de ce cir- cuit longitudinal est disponible pour influencer le récepteur
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correspondant placé sur le train 75 et pour influencer égale- ment le récepteur de la station E. 'Une partie de l'énergie du circuit transversal circulant antre les points D et C est transférée du circuit transversal au circuit longitudinal au moyen de l'installation placée au point CD, et le champ établi par le circuit longitudinal est propre à influencer le récepteur correspondant du train 88.
L'émission de l'un quelconque des trains 68, 75 et 88, au poste terminal ouest W, s'effectue en utilisant la fréquence porteuse ouest fw,l'énergie étant transférée aux points répéti- teurs d'une manière qui sera facilement comprise à l'examen de la fig.2, conjointement à la description du transfert d'énergie entre les trains et le poste terminal "est" E.
On peut observer que, sur la figure 2, l'opérateur placé sur le train 68 peut communiquer avec l'un ou l'autre des trains
88 et 75 en émettant sur la fréquence porteuse "est", et d'au- tre part, l'ion ou l'autre des trains 75 et 88 peuvent répondre au train 68 en émettant sur la fréquence porteuse ouest. En d'autres termes, chaque train peut communiquer avec n'importe quel autre train circulant sur la section en utilisant d'une manière adéquate les fréquences porteuses "est" ou "ouest".
On peut également observer qu'au point CD le transfert d'énergie du circuit transversal au circuit longitudinal et inversement s'effectue sans amplification.
L'appareil de la fig.2 présente l'avantage de permettre la communication entre chaque station terminale et tous les trains de la section et chaque train peut converser avec les autres trains en circulation et avec les deux postes terminaux*
Bien que la description ci-dessus se réfère seulement à deux modes de réalisation de systèmes de communication confor- mes à l'inventionil est entendu que de nombreuses modifications - et changements peuvent leur être apportés sans s'éloigner de l'esprit et du but de l'invention.