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SYSTEMES DE REPERAGE DE VEHICULES ET DE COMMUNICATION AVEC LESDITS.
La présente invention se rapporte à des systèmes de repé- rage de véhicules et de communication avec lesdits, lorsque µeux-ci suivant une route fixe, tels que des voitures et des trains sur une voie. Plus particulièrement, elle est relative à un système à haute fréquence sur conducteurs, destiné à transmettre des signaux radio- électriques à haute fréquence ou des signaux dits quasi-radar, ou ces deux sortes de signaux à la fois, à des véhicules le long d'une voie fixe.
L'invention a notamment pour objet de repérer des véhicules le long d'une route fixe et d'assurer la communication avec lesdits véhicules de façon nouvelle et efficace.
Elle a également pour objet d'adresser des signaux à l'opé- rateur d'un véhicule le long d'une route fixe de façon nouvelle et efficace, de manière à lui fournir plus de renseignement qu'il ne
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pouvait en obtenir par d'acres systèmes de signalisation antérieure- ment employés.
Un autre objet de l'invention estla constitution de moyens d'établissement d'un contact continu entre les opérateurs des véhicules et l'employé chargé de régler le trafic desdits véhi- cules.
L'invention envisage également une communication continue et simultanée entre deux véhicules le long d'une route donnée, entre des véhicules et une station fixe et entre deux extrémités, ou par- ties d'un même véhicule, tel qu'un train.
Elle prévoit de façon continue et simultanée une communica- tion à voies multiples, par téléphone, par télégraphe ou par fac- similé vers les véhicules et à partir de ceux-ci, le long de la rou- te fixe, y compris le raccordement des voitures pullman au réseau téléphonique, de manière que les voyageurs du train ne soient pas isolés du monde extérieur.
Un autre objet de l'invention est l'organisation d'une com- munication continue pour les trains, et autres véhicules le long d'une route fixe, sans influence nuisible des tunnels, ponts, cour- bes, montages; lignes à. haute tension, ou accidents analogues.
L'invention permet l'indication continue et simultanée de la position d'un ou de plusieurs objets lelong d'une route fixe donnée, y compris celle de la position de courbes, passades à iii- veau, ponts, tunnels, aiguillages, autres véhicules, et autres ob- jets le long de la route, y compris les voies de garage et analogues, aussi bien que l'indication de la vitesse et de la direction des autres véhicules le long de la route,
en avant et en arrière d'un véhicule dorme situé sur la, même route.
L'invention prévoit encore l'indication, la commande, ou l'indication et la, commande de la, vitesse de véhicules le long d'une route -fixe, soit de façon visuelle soit automatiquement, suivant l'emplacement des objets en avant et on arrière du véhicule
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considéré, et suivant la vitesse, le poids, la longueur, les condi- tions climatiques, ou analogues, qui ont une influence sur la distan- ce sur laquelle le véhicule peut avec sécurité être ralenti, stoppé, ou ralenti et stoppé. Lesdits oojets susceptibles d'influencer la vitesse des véhicules peuvent comprendre les courbes, tunnels, ponts,
et passages à niveau, ou analogues, dont le passage nécessite des vitesses inférieures à une vitesse donnée.
L'invention permet également l'identification aussi bien que le repérage de divers objets, véhicules différents, courbes, tunnels, ponts, extrémités différentes d'un véhicule ou d'un train donné, ou toute autre information qui peut être utile à l'opérateur' d'un véhicule sur une route fixe.
Elle prévoit des dispositifs sensibles aux électrons,.tels que les " lanternes électroniques ", qui fournissent une résonance passive pour les signaux de radar, lesdits dispositifs pouvant être pendus sur les véhicules, ou autres objets, le long de la route, en vue de produire un signal réfléchi donné, ou une impulsion d'écho de forme donnée, qui peuvent être identifiés.
L'invention prévoit de même des organes''de production d'un retard d'impulsions de radar transmises le long de la route,suscep- tible d'être employé pour produire des signaux avertisseurs et signaux de danger, pour les véhicules passant le long de la-'route et également susceptible de commander automatiquement la vitesse desdits véhicules.
D'autres objets apparaîtront au cours de la description qui suit.,
De façon générale, le système comportant certaines carac- téristiques de l'invention en vue du repérage des véhicules le long d'une route fixe et de l'établissement de communications avec eux comprend :
1 - un organe radiateur, ou ligne de transmission, s"éten- dant le long de la route fixe,
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2 - un émetteur récepteur radioélectrique, couplé à, la ligne de transmission radiatrice et
3 - sur le véhicule, aux stations, ou en des 'points le long de la route correspondant à des sections dangereuses;
des organes couples inductivement, ou par radiation, à la, ligne de transmission. de manière à agir sur le passage d'énergie dans ladite ligne de fa- çon suffisante pour leur détection en un autre point le long de la route. Ce système peut être divisé en deux parties principales : (a) un système de communication téléphonique, télégraphi- que, en fac-similé, ou permettant ces divers modes de communication simultanément et (b) un système indicateur de position quasi-radar.
De préférence, les systèmes de communication et de repérage radar sont au moins des systèmes de signalisation à deux sens, c'est à dire qu'il est prévu une onde porteuse de fréquence différente pour les signa,ux se propageant dans chaque sens et, de préférence, une onde porteuse de fréquence différente peut être prévue pour chaque système. Des ondes porteuses de fréquences additionnelles peuvent êtreprévues si l'on emploie un radar à, trois sens, ou si l'on emploie un radar à deux sens à chaque extrémité de la route fixe.
De la. sorte, un système de repérage et de communication comportant l'emploi d'un système de communication à voies multiples à, deux sens, un système de repérage radar à deux sens à partir d'une extrémité de la route et d'un système de repérage radar à trois sens à partir de 1 1 autre extrémité de la, route peut nécessiter sept fréquences porteuses différentes.
Toutefois, un système radar à. trois sens peut donner les mêmes renseignementsqu'un système radar à. deux sens à chaque extrémité, par conséquent les deux types de système de ra,dar ne sont pas nécessaires. Le radar à trois sens présente sur les ra- dars à deux sens l'avantage de ne nécessiter que trois fréquences porteuses séparées, au lieu de quatre, ce qui conduit à une économie de matériel.
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Il est,à désirer que les signaux du système de communica- tion à voies multiples soient modulés par impulsions entremêlées dans un train d'impulsions à voies multiples. Les impulsiôhs peuvent être modulées en fréquence, en amplitude ou en temps. On emploie, de préférence, ce dernier mode de modulation, comme décrit plus en détail dans nos brevets belges n 468.883; 471.106; 472.062; 473.447 et autres.
Les impulsions de synchronisation employées dans un tel système peuvent différer des impulsions modulées par le signal, par exemple par leur forme, étant de plus grande largeur, ou comprenant une paire d"impulsions rapprochées du type décrit dans notre brevet belge n 469.507 . Un dispositif à faisceau cathodique peut,égale- ment être employé dans les systèmes de modulation et de démodulation, comme décrit dans nos brevets belges n 469.840 et 469.039 Si on le désire, une ou plusieurs 'des voies d'impulsions modulées à basse fréquence peut être subdivisée en un certain nombre de voies télégraphiques.
Si les impulsions modulées.par.le signal sont composées de composantes à haute fréquence à une fréquence de télévision, ou plus élevée, par exemple d'environ une à dix mégapériodes il n'est pas nécessaire que lesdites impulsions modulent une onde porteuse à haute fréquence, car elles peuvent être .transmises directement sur la ligne de transmission, le long de la, route. Si leur fréquence est inférieure aux fréquences de là télévision;'il est à désirer que lesdites impulsions modulent une haute fréquence pouvant s'éle- ver jusqu'à environ,5.000 mégapériodes. Les fréquences des impul- sions sur es ondes porteuses des signaux d'arrivée et de départ peuvent, ou non, être en synchronisme.
Le système indicateur de'position quasi-radar peut com- prendre un générateur d'impulsions de radar, transmettant des im- pulsions de fréquence donnée, dans un sens, le long de la route,' lesdites impulsions pouvent être réfléchies en arrière vers;la
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plus rapprochée d'un certain nombre de stations répétrices espacées à.
des intervalles ( qui seront indiqués plus loin ) le long de la route, les impulsions étant ensuite converties sur une fréquence porteuse autre, qui transporte les signaux en sens inverse, c'est à dire les signaux d'écho. Les signaux d'écho reçus peuvent alors, ensemble avec les impulsions de radar transmises, être transmis sur une troisième fréquence porteuse, ce qui établit un système radar à trois sens, tel que les récepteurs situés le long de la, route et accordés sur la troisième fréquence porteuse puissent indiquer la position de tous les objets le long de la, même route. Un tel sys- teme indique les objets situés en avant et en arrière de tout véhi- culele long de la route.
Au lieu du système radar à trois sens, on peut utiliser un système radar â deux sens à chaque extrémité de la route, ce qui nécessite quatre fréquences porteuses, deux pour chaque sens, et ce quipermet également d'indiquer à n'importe quel véhicule la. posi- tion des objets se trouvant en avant et en arrière de lui-même.
Lemploi d'un radar à, deux sens dans chaque direction du trafic de la, route est particulièrement avantageux pour les véhicules qui se déplacent dans les deux sens le long de la route. Dans ce cas, on @eut employer soit le radar à, trois sens, soit le radar à. deux sens.
Les ondes porteuses des signaux de radar doivent moduler une onde porteuse à haute fréquence.
L'élément radiateur, ou ligne de transmission, qui suit la route, doit de préférence, être monté aussi près que possible des véhicules en déplacement. Le plus près est le mieux. Ladite ligne peut comprendre une paire de conducteurs filiformes équilibrésmain- tenus à. distance fixe ]'un de la'utre au moyen d'un diélectrique convenable. Les fils peuvent être très rapprochés l'un de l'autre, mais dans ce cas, les légères erreurs d'espacement sont, augmentées.
Par suite, il est à désirer que lesdits fils soient espacés d'au moins 25 millimètres et moulés dans un diélectrique convenable les
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maintenant à un espacement constant. Dans le cas d'un système de) chemins de fer, lesdits fils peuvent être disposés parallèlement aux rails et, de préférence, aussi près que possible des roues., ou autres objets métalliques des voitures, de manière que lesdits ob- jets métalliques puissent produire sur la ligne une impédance natu- relle susceptible de donner une impulsion réfléchie ou d'écho.
Toute variation de configuration ou de forme de l'élément radiateur, telle qu'il peut s'en produire à un aiguillage, ou à un passage à niveau, où lesdits organes peuvent être enterrés sous la route, la voie ou les rails, produit'des impulsions d'écho le long de la ligne. Toutefois, si l'on établit soigneusement le blindage et les jonctions des éléments radiateur avec un câble, il ne se pro- duit pas d'impulsion d'écho. De tels blindàges et de telles jonctions sont bien connus des techniciens de la technique de al propagation des ondes à très haute fréquence et des ondes micrométriques.
D'autre part,, la production d'une telle réflexion, ou impulsion d'écho, peut être à désirer, pour indiquer l'emplacement de l'ai- guillage, du passage à niveau, ou accidents analogues correspondants.
Si le câble est.le long du sol, ou près;de l'un des rails d'une voie de chemin de fer, il peut être nécessaire de blinder à moitié ledit câble au moyen d'un revêtement métallique, de manière qu'il ne, soit affecté que par le métal du rail au d'autres objets adjacents à la terre.
Au lieu d'employer les parties métalliques du véhicule pour produire des réflexions, ou impulsions d'écho, on peut disposer sur les véhicules des dispositifs ou des objets métalliques spécialement établis, pour donner, en coopération avec le câble, des réflexions passives des impulsions radar dans le câble. Si on le désire, on peut pendre un résonateur à haute fréquence, ou " lanterne électro- nique " sur le véhicule, au voisinage de l'organe radiateur,.ledit résonateur changeant la fôrme de,l'impulsion, de manière à permettre l'identification de l'objet sur lequel il est pendu. Lesdites
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il lanternes électroniques " peuvent être de dimensions ou de formes différentes, en vue de produire des impulsions d'écho de formes différentes.
Un troisième type de dispositif réflecteur de radar, pour un véhicule, peut être le type actif, tel qu'un radio-émetteur-re- cepteur, lequel peut également comporter des moyens d'identifica- tion du véhicule, et de transmission d'autres signaux que les im- pulsions retransmises, ou impulsions d'écho.
Les impulsions de radar peuvent être transmises à partir des véhicules eux-mêmes, ou bien elles peuvent traverser lesdits véhicules, à partir d'une ou de plusieurs stations fixes, couplées à l'organe radiateur.
Pour maintenir relativement constante l'amplitude des signaux sur la ligne de transmission ou le câble le long de la route, des stations srépétrices sont disposées à des intervalles con- venables, par exemyle tous les deux kilomètres, de maniere à amplifier les signaux transmis sur le câble. Pour éviter l'amplification des fréquences porteuses dans le sens incorrect, les stations repetri- ces sont pourvues de filtres convenables, séparant les ondes porteu- ses de directions différentes, avant leur amplification. Lesdits répéteurs peuvent également comprendre des récepteurs et des émet- leurs simples pour chacune des fréquences porteuses séparées trans- mises sur le câble.
La @uissance d'alimentation desditsdéments répéteurs peut être transmise directement sur Lui ou plusieurs'des conducteurs du câble, ou bien elle peut être fournie par une source locale quelconque, ou encore par une ligne d'alimentation posée spécialement dans'ce but, ou bien par des batteries d'accumulateurs à chaque station, ou analogues. Il est à désirer que la puissance employée par les amplificateurs, les émetteurs et les récepteurs, de l'une desdites stations répétrices ne soit pas notablement supé- rieure à environ un watt. Ces stations sont de préférence automa- tiques et non surveillées.
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Egalement le long de la route, il peut être prévu des stations de signalisation, couplées inductivement ou par radiation à la ligne, ou câble de transmission radiateurs, lesdites stations pouvant produire différents types- de signaux, pour commanderou aver- tir les véhicules lorsque des obstacles tels que des courbes, tun- nels, ponts, ou analogues, se présentent le long de la route. Ces stations de signalisation peuvent, comme les stations répétrices, être d'un seul 'bloc et sans surveillance et elle,k peuventcomprendre des émetteurs et récepteurs simples, ainsi que des organes d'identi- fication, ou de modification des signaux reçus, de manière que ces derniers puissent être identifiés lors de leur retransmission sur le câble.
Le système de repérage comprend un dispositif indicateur, tel qu'un tube cathodique, sur l'écran duquel les impulsions réflé- chies peuvent être indiquées le long d'une échelle étalonnée, pour montrera de façon visuelle les distances relatives des objets le long de la route. Les différentes impulsions réfléchies peuvent avoir des caracteristiques d'identification, telles que leur forme ou leur largeur, ou bien elles peuvent scintiller lentement, conformément à divers signaux de code.
De plus, lesdites impulsions réfléchies peuvent être contrôlées au moyen d'un dispositif à faisceau catho- dique, ou de portes électroniques convenables; en vue d'indiquer la proximité des objets, lesdites indications pouvant être couplées automatiquement au fonctionnement du véhicule, pour le ralentit, ou le stopper, si les impulsions réfléchies se produisent trop près de la position du véhicule sur l'écran.
Les impulsions réfléchies peuvent être suivies de façon visuelle sur l'écran d'un tube cathodique, de manière à indiquer la direction relative et la vitesse des objets produisant lesdites impulsions, ou bien une ou plusieurs desdites impulsions peut être automatiquement sélectionnée et suivie, en vue d'indiquer la'vi- tesse relative desdits objets le longde la route, à l'opérateur d'un véhicule, ou à l'employé chargé,,du trafic, dans une station
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fixe.
Lesobjets et caractéristiques de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la suite de la, description et à l'examen des dessins joints qui représentent schématiquement, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation de l'invention.
La figure 1 est le schéma de différentes parties d'une route fixe, avec lignes de transmission radiatrices comportant, de place en place, des stations répétrices.
La figure 2 représente symboliquement, à l'aide de ractan- gles, le schéma d'une station répétrice comportant un émetteur et un récepteur de radar à deux sens et de signaux de communication à deux sens.
La figure 3 représente de la même façon une station répé- trice comportant un montage de communication à deux sens et deux montages radar à deux sens.
La figure 4 représente, toujours de la même façon, une sta- tion de signalisation susceptible d'être disposée le long de la rou- te représentée à la figure 1 .
La. figure 5 est une coupe transversale d'une voies de che- min de fer, avec indication de la partie inférieure d'une voiture de chemin de fer, et de la ligne de transmission radiatrice disposée le long de la voie, conformément à certaines caractéristiques de 1'invention.
La, figure 6 montre plusieurs coupes de câbles Gels que re- présentés aux figures 5 et 7, présentant des impédances analogues.
La, figure 7 représente, de la même manière que la figure 5, et partiellement, l'extrémité d'une voiture de chemin de fer, sur laquelle est pendue une " lanterne électronique ". .
La figure 8 est la coupe d'une lanterne électronique repré- Dentée à la figure 7
La figure 9 est un schéma, analogue à, ceux des figures pré- cédentes, du montage terminal principal, ou montage terminal Ouest
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représenté à la figure 1 .
La figure 10 représente de la même manière le montage ter- minal Est.
La figure 11 est un graphique de formes'd'onde utile à l'explication du fonctionnement des montages des figures 9 10 et 12.
La''figure 12 représente symboliquement, à l'aide;de rectan- gles, un montage actif émetteur-récepteur, pour un véhicule, ou train, sur la route ou voie représentée à la figure 1 .,
La figure 13 est le schéma d'une variante du montage de commande représenté à la figure 12 .
La figure 14 est un graphique de formes d'onde utile à la description'du fonctionnement du montage de la figure 13 .
La figure 15 est le schéma du montage indicateur de vitesse représenté à la figure 12 .
La figure 16 est un graphique de formes d'onde utile à l'explication du fonctionnement du montage de la figure 15¯.
A titre d'exemple, le système comportant-certaines carac- téristiques de l'invention va être décrit ci-après dans son appli- cation à un système de communication et de repérage sur voies fer- rées du type représenté à la figure 1. Pour plus de clarté, cette description sera subdivisée comme suit
I - les organes de voies et organe radiateur.
(a) stations répétrices ( représentées'aux figures 1, 2, 3)- (b) stations de signalisation pour réflexions actives de radar ( figure 4 ) - (c) les câbles et objets causant des réflexions naturelles de radar ( figures 5 et 6 ) - (d) dispositif réflecteur ,passif de radar ( figures7 et 8).
II - les circuits Ouest ou circuits de terminaison princi- pale ( figuré 9 ) - (a) système de communication - (b) système de repérage radar.
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III - les circuits de terminaison Est, ( figure 10)
IV - les circuiLs du train ( figures 12 à 16 ) (a) système de communication ( figure 12 ) (b) système de repérage radar ( figures 12 à 16 )
1. circuit d'identification des trains ( fig. 12 )
2.circuit indicateur de position ( figure 12 )
3. dispositifs de commande de vitesse ( fig. 12 & 13 )
4. radar à, deux et à trois sens ( figure 12 ) 5. dispositif indicateur de vitesse ( fig. 15 & 16 ) I - les organes de voies et l'organe radiateur -
Sur la figure 1, on a, représenté des sections d'une voie de chemin de fer sur laquelle sont disposées des voitures, ou trains, t1, t2, t3, t4, à l'arrêt ou en marche dans les sens indiqués par les flèches.
Le long de la voie, il est prévu une ligne de transmis- ,sion radiatrice 2, le long de laquelle sont disposées, à certains intervalles, des stations répétrices 3. 4. 5. et des stations de signalisation 6. 7. 8. A chaque extrémité du câble, il est prévu une!terminaison : la terminaison principale, ou terminaison Ouest et la terminaison Est 10 . Une courbe est représentée sur la voie en face de la, station 6, un croisement en face de la station 7, un aiguillage 11 et un pont 12, en face de la station 8.
A mesure que les trains se déplacent, le long de la voie 1, ils 'reçoivent des signaux sur différentes fréquences porteuses, les- quelles, pour'plus de commodité, seront désignées comme suit : les fréquences flet f2 pour les impulsions de radar et d'écho trans- mises et reçues, respectivement, à partir de la terminaison Ouest 9 et vers ladite terminaison, les fréquences f4 et f3, leur les signaux de radar et d'échu transmis et reçus, respectivement, à partir de la terminaison Est 10;
les fréquences f5 et f6, fréquences porteuses des signaux de communication en provenance de la terminaison Ouest et destinés à ladite terminaison, respectivement, la fréquence f7, qui peut être utilisée, en combinaison avec les fréquences f1 et f2,
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ou f3 et f4, pour l'établissement d'un système de communication radar à, trots sens.
Pour plus de simplicité, ;on a représenté dans les sbations répétrices 3. 4. 5. des organes de séparation et d'amplification d'ondes des fréquences'fl et f2 . Toutefois, des stations répé- trices-plus compliquées sont représentées aux figures 2 et 3, qui seront décrites plus loin.
I - (a) stations répétrices.
Pour les stations 3.4. 5. il est prév un organe derfil- trage 7, destiné à recevoir l'onde de fréquence f1 de la terminaison Ouest 9 et à la séparer de la fréquence f2, amplifiée, ou transmise à partir du circuit 14 . L'organe de filtrage 13; applique ensuite l'onde f1 à un montage 'amplificateur 15, de manière à augmenter l'in- tensité des signaux de fréquence fl et à les transmettre à travers le câble 2, vers la terminaison Est.
Si un objet, tel qu'un train, réfléchissant des impulsions de radar sur la fréquence fl est si- tué, par exemple, entre les stations répétrices 4 et 5, par ,exemple , le train t3, des impulsions réfléchies d'écho à la fréquence f1, aussi bien que les impulsions provenant du montage amplificateur 14 de la station répétrice 5 pénétreront dans le récepteur 16 .
Gomme la fréquence d'une impulsion de radar n'est pas'changée par une réflexion, le récepteur 16 doit avoir une bande passante suffi- samment large pour admettre les ondes des deux fréquences f1 et f2 et pour convertir et amplifier toutes les impulsions reçues dans le circuit 14 de manière à obtenir la fréquence porteuse f2 . De la sorte, quand une impulsion réfléchie, ou d'écho, a été reçue par une des stations répétrices 3. 4. 5. elle est ensuite amplifiée et transmise, sur la fréquence f2, en arri'ère, le long du câble 2.; vers la terminais'on Ouest 9 .
Si deux ou plus de deux obstacles réfléchissants sont placés en différents points le'long de a route, chacun produira une réflexion, qui sera envoyée en arrière par le répéteur, comme décrit ci-dessus. La présence de deux ou de plus de
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deux obstacles réfléchissants n'aura pas pour résultat des ré- flexions successives dans les deux sens, ou l'établissement de sifflements, ca,r, à chaque réflexion, l'écho devient plus faible et, par suite, la sensibilité du récepteur peut être etablie telle que ledit récepteur ne soit pas sensible aux réflexions d' intensité égale'ou inférieure à. celle d'un second écho.
Ceci est également vrai si deux ou plus de deux objets réfléchissants sont disposés entre deux répéteurs adjacents, tels que les trains té et L2, entre les répéteurs 3 et 4 .
: Pour éviter les réflexions à partir des répéteurs eux-mêmes, les impédances des circuits 13, 14, sont équilibrées par rapport à celle de leur ligne de connexion adjacente 2 . Il en est de même de l'impédance des circuits 15 et 16 et de celle de la ligne de connexion adjacente 2 . L'amorçage de sifflements dans les répé- beurs 3. 4. 5. dûs à, l'amplification en 15 de la fréquence fl est évité par blocage du récepteur 16 au moyen de la ligne 17, pendant le temps de fonctionnement des amplificateurs ou émetteurs 15 .
A la figura 2 on a représenté un répéteur, comportant des filtres et des amplificateurs 13.14. 15. 16. avec la ligne de blo- cage 17, comme indiqué à. la figure 1, où les filtres et amplifica- beurs sont représentés sous forme de radio-émetteurs et de radio- récepteurs. On a. également représenté à la figure 2 les radio-émet- teurs et radio-récepteurs 18. 19. 20.21. pour les ondes de commun!- cation sur les fréquences f5 et f6.
L'onde porteuse de depart f5 de la terminaison Ouest 9 traverse le récepteur 18 et elles est en- suite amplifiée et transmise par l'émetteur 20, en retour vers le câble 2 et, de façon analogue, la fréquence porteuse arrivante f@, vers la terminaison Ouest 9 ( et en provenant de la terminaison Est 10 ') est reçue dans le récepteur 21, amplifiée et transmise dans l'émetteur 19.
Comme les impulsions réfléchies, ou d'écho, sont d'énergie beaucoup plus faible que les impulsions originales, les- dits récepteurs d'onde porteuse de fréquence f5 et f6 peuvent être
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construits de façon telle qu'ils ne soient sensibles qu'aux impul- sions principales et ne soient pas affectés par toutes les réflexions et impulsions plus faibles pouvant résulter des objets situés {Le long de la route.
. S'il est prévu des systèmes de repérage radar à deux'sens, un à chaque terminaison, on peut employer un circuit répéteur tel que celui représenté à la figure. 3 . Sur 'cette figure, les impul- sions de radar issues de la terminaison Ouest ß sont émises sur la fréquence porteuse fl et retransmises, sur la fréquence porteuse f2, à travers les circuits 22 et 23, correspondant à ceux du répéteur 2.3. 4. 5. représentés à la figure 1 . Les impulsions de 'radar transmises sur la fréquence f4 et réfléchies, sur la fréquence f3 à partir de la terminaison Est 10 ( ou se propageant en sens inverse de cette onde à partir de la terminaison 9 ) sont transmises'et re- tournées à travers les circuits 24 et 25, respectivement.
Le récep- leur est'bloqué à travers la ligne 26, pendant-le fonctionnement de l'émetteur. Les fréquences porteuses de communi-ca.tion f5 et f6 sont émises dans chaque sens, dans les circuits 27'-et, 28, analogues aux émetteurs et aux récepteurs 18 à 21 de la figure 2 . Si on emploie un système radar à trois sens, un émetteur-récepteur unique pour la troisième fréquence porteuse f7 peut être substitué aux circuits 24 et 25 de la figure 3 .
I - (b) stations de signalisation pour réflexions actives de radar -
Pour signaler une succession de courbes, croisements, ponts, aiguillages, et analogues, se produisant le long'de la route et ne produisant pas en eux-mêmes des impulsions réfléchies naturelles de radar, ou impulsions d'écho, il peut être prévu des stations de signalisation séparées, couplées par inducbion ou par radiation à la ligne de transmission radiatrice 2 .
Ces stations peuvent rece- voir et retransmettre, ou reformer les impulsions reçues, envue d'indiquer aux opérateurs des véhicules leurs positions, ou de
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produire des impulsions de commande automatique de la vitesse, ou du fonctionnement du véhicule, comme il sera décrit plus loin.
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Trois de ces stations de signalisabion ont été représenbées 1:;, la figure 1 en 6. 7' ci. et jlles produisenb des impulsions correspon- danses c', clt, b' ( voir figure 11 ).
Si on le désire, une station de signalisation peut être disposée à chaque aiguillage, tel que l'aiguillage 11, le long de la voie et elle peut comporter des organes de transmission d'un signal en réponse à Lui autre signal reçu, afin d'indiquer si l'ai-
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guille est ouverte ou fermée, et évenluelleir.ent de ralentir 11 train, d'ouvrir ou de'fermer toutes aiguilles désirées en avant ou en ar- rière du train, ou pour bout a,utre service désiré.
Chaque station de signalisation peut être pourvue d'une
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anbenne 2o ( voir figure z. ) couplée par induction ou par radiation au c µ, t> 1 2, de manière à c qu'elle puisse recevoir les impulsions, sans causer sur la ligne 2 d'impulsions réfléchies ou d'écho natu- relles.
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L'anbenne 28 peub être constituée ar deux lignes, boutes deux connectées a un'récepteur 29 et à un émetteur 30 . Comme le récepteur 2J doit être sensible aux impulsions de radar 10, il est accCJI'de30i't.. 0. la fréquence il, soib à la fréquence f4, soit sur ces deux fréquences pour ne recevoir que les impulsions de radar.
Lesdites impulsions de radar reçues peuvent être retardées dans le dispositif 31, d'une quantité suffisante pour correspondre à un objet quelconque en avant du véhicule approchant et, ensuite, elles
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peuvent /3'-',':'8 appliquées, à travers la ligne 32, à l'émetteur 30 eb faire retour; p.ar la ligne 2, sur la fréquence f2 De la '30rte, l'opérateur du véhicule voit qu'un objet est à une certaine distance
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en avant, de lui et il peub faire ralentir. le véhicule de façon cor- ress unda.lîe, ou bien 1l# véhicule eut être commandé e,ulvi;;a=-1.=iaei>ienL a partir de l'autre véhicule.
Une description 11 us dé baillée lu L'onc- tionnemenb (lu véhicule sous l' ol'1'e d'une telle impulsion retardée
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sera donnée plus lqin.
Il est également prévu dans le circuit/'des stations'6. 7. ou 8. un dispositif de signalisation 33, intercalé sur la ligne 32, pour reconformer l'impulsion retardée, ou pour la faire scintiller, conformément à un code de signaux, de manière à permettre l'identi- fication de la station en cause.
La station .de signalisation peut ne comprendre qu'un ré- cepteur 29, l'émetteur 30 et un dispositif de signalisation. 33, de manière à permettre l'identification de la position de la station et à ne pas produire un retard inopportun pour la commande de vites- se d'un véhicule approchant. Dans ce cas, l'impulsion reçue 'du ré- cepteur 29 est directement appliquée, à travers la ligne 34, au dis- positif de signalisation 33 et, de là, à l'émetteur 30 .
I - (c) les câbles et les objets causant des réflexions na- turelles de radar - '
Sur la figure 5, on a représenté en coupe la voie dé che- min de fer 1, comportant un rail d'acier 35, monte sur une traverse 36 et sur lequel roulent les roues d'acier 37 et 39 d'une voiture de chamin de fer 38. Le long du rail 35 on a représenté un support, ou moulure en bois 40 destiné à supporter le cable 2 le plus.près possible des parties métalliques de la voiture 38, c'est à dire de la roue 37 et des supports 41 s'étendant vers,le bas à partir du palier 42 de l'axe 43 . La moulure 40 peut être en bois et clouée sur la traverse 36 au-moyen de clous 44 .
Aux croisements, le câble 2 peut être déformé et mis en place au''ni veau 45, le long de l'intérieur du rail 35, comme repré- senté en pointillé en 46 . Selon cette variante, les deux fils 47 constituant la ligne de transmission radiatrice peuvent être 'noyés dans un blocdiélectrique convenable 48, en ébonite ou matière ana- Supporté sur une moulure convenable 49, clouée en 50 sur la traverse 36 Le bloc diélectrique 48 peut être pourvu d'un sommet plan, non susceptible d'être endommagé par les objets en déplacement
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sur la voie 55 .
La, variante 1.,p peut être prévue sur toute la longueur de la voie nais, cependant, on pense que le moulage 40,
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avec le câble 2 rep.résenué à l'extérieur du rail 35 serait d'établis- sement plus économique dans la plupartdes cas.
Si on le désire, deux, ou plus de deux câbles peuvent être prévus, un. de chaque côté de la voie, ou un de chaque côté d'un rail, l'un d'eux portant les signaux pour les trains se déplaçant dans un sens et l'autre les signaux pour les trains'se déplaçant
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dans l'autre sens. Selon une variante, un câble peut transporijer les signaux de trains suivant deux voies parallèles, dans le même sens ou en sens opposés.
La section du câble 2 représentée sur la, figure 5 est plus clairement visible sur la, figure 6, où les fils métalliques 47,
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constituant la ligne de transmission radiatrice, sont noyés dans un l'art diélectrique convenable 51, qui maintient relauivement consuant l'espacement entre les fils 47.
Il n'est pas nécessaire que le
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diélectrique 51 soit de plus grand volume qu'à peu près celui repré- sente; car il peut être lui-même er=ioL=ré par une matière d±él,ect;i- que relativement moins coûteuse 62 . Ledit diélectrique 52 protège
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le câble et lui donne une dimension et une solidibé suffisantes pour qu'il puisse aisément 05.ô-re monté et pose le loiig de la voie 35, aussi bien quepour qu'il serve à réduire les irrégularités d'impédance dans lesfils 47, causées par la neige, la ,lace et le verglas, en maintenant ces éléments indésirables à au moins 15 mm. ou davantage des fils 47 .
Le diélectrique 52 peut être composé de sciure et,
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d'une matière plastique e c on;r::naLl non. conductrice, moulées .ensemble de manière à. former le câble 2 .
Le câble 2 eu;. ê t,r8 a, demi blindé au moyen d'un demi re- vêtement métallique 53, à, l'extérieur du diélectrique 52, du côté adjacent au :;uliorb 40 . Ce revêtement méuallique évibo que les impulsions sur la li:?ne 47 ne soient affectées par la présence d'un Obj3 métallique sur le rail .5 uu les cloun 44, ou aubres
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objets non disposés le long de la voie ou sur les rails 35,. Ce demi écran tend à augmenter la sensibilité du câble 2, de sorte qu'il ne soit affecté que par le métal des roues 37 ou des pièces de suspension 41 de la voiture 38, ou par d'autres objets adjacents.
Dans le cas d'un croisement entre les deux voies de chemin de fer, le câble ne peut être placé sur les rails qui se croisent et, par suite, il doit être enterré sous la voie du croisement, ou écarté d'autre manière du rail 35 . Il est bien connu dans la technique à haute fréquence qu'on peut faire varier graduellement la forme et la dimension d'un tel câble, comme représenté sur les deux autres coupes de la figure 5 et que ledit câble peut être pour- vu d'un blindage métallique complet 54 ou 55, encourant un.milieu diélectrique 56 et 57 sans causer d'impulsions de réflexion ou d'écho.
Ainsi, on peut diminuer les dimensions extérieures du câble et diminuer de façon correspondante le diamètre et l'espace- ment des fils 47, comme représenté à la figure 6, pour éviter de telles réflexions. Ce changement de dimensions du câble doit être graduel et, une fois que ledit câble est complètement blindé, comme représenté en 54 et 55, il peut être enterré.
Dans le cas d'un aiguillage, tel que celui représenté en 11 à 1* figure 1, on peut.augmenter les dimensions du câble 2 de façon analogue, de manière que les fils 57 et 58 de la figure 1 puis- sent constituer un dispositif mécanique susceptible d'assurer à vo- lonté le contact avec les extrémités adjacentes de l'un des deux câbles 2' ou 2", quand l'aiguillage 11 est déplacé au moyen d'un organe de conexion convenable 59 ' Il est évident que l'établis- sement d'un tel aiguillage de manière à éviter les réflexions est entièrement du ressort du technicien de haute fréquence.
Cependant, on peut désirer qu'un tel aiguillage produire une réflexion.de type donné et, dans ce cas, il suffit d'un simple changement brusque de la forme ou de l'espacement des lignes 47 pour produire une telle réflexion et, par suite, l'indication, 'par une impulsion d'écho, de
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la position de l'aiguillage..'*-
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l - (d) dispositif réflecbeur passif de radar -
Au lieu des réflexions naturelles causées par les parties Métalliques des véhicules sur une voie telle que décrite en I (c) ci-dessus et représentée à la figure 5, en eut employer un dispo-
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sitif réflecueur de t,
.e passif Lei '-lut) la " lanterne électronique " 60, représentée aux figures 7 0I, d. Ce'ute lanterne :,-"ut.. Gld8 ren- due, au moyen d'un organe de support convenable 61 à un crochet 62 à l'extrémité arrière de la. voiture de chemin de fer 38 représentée à la figure 7 . Ledit crochet peut être le même que celui utilise pour les lanternes d'éclairage actuelles qui.sont pendues à l'arriére des trains, ou des voitures de chemin de fer garées le long= de la voie, ou analogue à ce crochet.
Cette lanterne 60 peut comprendre
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une coquille, ou résonateur creux, faite d'une matière êlectrique- ment.. conductrice, ( par exemple une pièce de fonderie ), avec une ouverture 66, à travers laquelle sort une tige, ou fil conducteur 64, soudé à la. surface intérieure de ladite coquille. Le conducteur 64 peut être maintenu en place par un arceau convenable 65.
Toutes les impulsions de radar se produisant le long de la
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lic:ü0 2 sont ainsi captées par les parties métalliques, ou ,:oar le conducteur 64 de la lanterne 60 et conduites à l'inférieur du ('0- sonabeur creux 63, où des oscillations sont produites et une 1;;
.i.ul- sion réfléchie de plus longue durée, semblable à celle représentée
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en t4 à,' ie, figure 11, est produite à partir d'une brève impulsion de radar du type R, également représentée à la figure 11 . Si on
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le iésire, des lanternes de forme et de dimension différentes peu- vent être .révenues, en vue d'identifier les objets différents sur lesquels elles seront accrochées. Ces lanternes sont évidemment de construction facile, puisqu'elles peuvent être faites d'urne simple piece de fonderieportant un trou 66 à travers lequel passe le fil 64,
soudé en 67 Un avantage de ce type de lanterne par rapport
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à la, lanterne lu-mincuse est qu'il 111a pas besoin d'6tre pourvu d'une
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source de lumière visible et qu'il peut être beaucoup plus simple et robuste et de construction plus économique.
II - les circuits Ouest ou circuits de terminaison princi- pale -
Un diagramme des circuits de repérage radar et de communi- cation de la terminaison Ouest ou terminaison principale 9 fait l'objet de la figure 9, surl laquell elon a représente les circuits de communication à gauche et les circuits de radar à droite de , l'organe de couplage commun 68, destiné à coupler les différents émetteurs et récepteurs .desdits circuits aux fils 47 du câble 2 .
II - (a) système de communication -
Dans le circuit de communication il peut être prévu un gé- nératéur d'onde fondamentale 69, connecté à un certain nombre'de circuits modulateurs de signalisation 70 et à un générateur d,'im- pulsions de synchronisation 71 . Des voies de signal séparées a, b, c, d, e, ..., n, peuvent être connectées directement aux cir- cuits modulateurs 70, ou bien ils peuvent traverser un standard convenable 72, connecté à d'autres voies a, b', c', etc ... à par- tir de sources extérieures et aux voies de signaux reçus a";, b", c", etc ...
Les circuits modulateurs de signalisation sont, de préfé- rence, du type susceptible de produire des trains d'impulsions mo- dulées en temps, conformément aux différents signaux, qui peuvent être télégraphiques, microphoniques, d'image, ou une combinaison de deux ou de plus de deux desdits types de signaux. Les trains de signaux modulés en temps résultants peuvent alors être entremêlés les uns aux autres et aux impulsions de synchronisation du géné- rateur 71, de manière à produire une onde d'impulsions analogue à l'onde 73 de la figure 11 . Ladite onde 73 peut être appliquée, par la ligne 74, à l'émetteur 75, où elle module'.une onde porteuse de fréquence f5, avant d'être appliquée, à travers l'organe de couplage 68, à l'élément radiateur ou câble 2 .
Sur la figure 11, les impulsions de synchronisation S sont représentées sous forme
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d'une paire d'impulsions, bien qu'elles puissent présenter d'aut-res caracbéristiques de forme, les clis linguanl des impulsions modulées en temps des voies a,, b, c, d, n .
Les impulsions modulées de signal reçues à la. fréquence f6
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k-::Lzvent ê :J1'8 reçues par le récepteur 76, à la sortie duquel on ob- tient un 'Grain d'impulsions à voies multiples également semblable à celui représenté en 73 à la figure 11 . Cette onde reçue peut être appliquée à un montage sélecteur d'impulsions de synchronisation 77, destiné à recueillir les impulsions de synchronisation et tel que
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décrit dans notre brevet i1 4.69.507 .
L'onde reçue du récepteur 7G est également appliquée direc- tement par une lil',n'3 aux circuits de démodulation 76 , dans lesquels les divers trains d'impulsions modulées en temps correspondant à. chaque voie de signalisation sont séparés et démodulés et peuvent
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ensuite ebre recueillis sous forme des voies ail, bit, etc ... et également peuvent être connectés au moyen du standard 72 .
Les circuits de modulation et de démodulation 70 et 78 peu- vent être analogues à ceux mentionnés dans les demandes de brevets citées plus haut et relatives aux impulsions modulées en temps à voiesmultiples.
II- (b) système de repérage radar -
Le système de repérage radar peut comprendre un générateur
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d'impulsions de radar 79, susceptible de produire une série d'impul- sions R, telles que représentées sur la courbe 80 de la figure 11,
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lesdites s impulsions devant ,:,voir une fréquence de récurrence d'au moins Éo par seconde, de maniera qu'elles puissent produire lU1. spob lumineux à visibilité continue sur l'écran fluorescent d'un tube à,
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['Üsc'eau cathodique, ou d'un dispositif indicateur analogue. Los- dites impulsions R sont en3uit,o appliquées, par la liè',nc 01, à un émetteur 82, en vue de la modulation d'une onde porteuse de fré- luence fl .
Les impulsions réfléchies, ou impulsions d'écho, qui sont
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retransmises en arrière sur la ligne 2, et sur une fréquence por- teuse f2, sont reçues dans le récepteur 83 et appliquées, par la ligne 84, à un indicateur de position convenable 85, tel qu'un dispositif à faisceau cathodique.
Ledit indicateur de position 85 peut être constitué par un tube à faisceau' cathodique 86,'comportant un.!'projecteur d'élec- trons 87, 'destiné à produire un faisceau d'électrons interrompu, ou modifié quant à son intensité périodiquement, au moyen de la grille 88, reliée à la ligne 84 . On peut faire produire audit faisceau une trace circulaire 89 sur l'écran 90, sous l'effet' du potentiel des plaques 91,'à partir du circuit de balayage 92, commandé par les impulsions de radar R du générateur 79, à travers la ligne 93.
( Le circuit de balayage peut être variable et, si on le oestre, un tube cathodique additionnel, ou "vernier" peut être révu dans le but de choisir une partie quelconque de la trace 89 et de l'ampli- fier sur 'l'écran dudit tube vernier ). On a représenté sur la,trace 89 les 'spots TW et TE, qui peuvent correspondre respectivement aux terminaisons Ouest et Est 8 et 9 . L'impulsion R correspondant à la terminaison Ouest peut être appliquée à la grille 88, à partir du générateur 79, par la ligne 94, pour produire.le spot TW Les spots t1, t2, t3, t4, qui apparaissent sous forme d'un certain nombre de brèves impulsions brillantes, correspondent auX trains d'ondes portant les mêmes références.
Les spots c', c", b', correspondent respectivement aux signaux provenant des stations de signalisation @. 7. 8. Les spots allonges correspondant aux. trains sont dûs aux réflexions multiples sur les roues des voitures qui forment ces trains. Une représentation plus claire du type d'impulsions formant les spots le long de la trace 89 est donnée par,l'onde 89' de la figure 11, en position retardée dans le temps, par rapport aux impulsions originales de radar R de l'onde 80 .
Si l'on utilise un système radar à trois sens, les impul- sions dû générateur 79 de la ligne 94 peuvent également traverser la
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le, ligne 93, ensemble avec les impulsions reçues du récepteur 85 et modulant une onde de fréquence f7 dans 1 émetteur 96 , en vue de la retransmission sur le câble 2 .
Comme précédemment nien1-ionné , l'a- vantage d \ LIJ'l radar à trois sens est qu'il l erm8 aux trains de 1'8- }Jér'2l' la, position des objets aussi bien en avanb qu'en arrière d'eux-mêmes et qu'il permet la, propagation des trains dans les deux
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sens le long d'une route donné,--, simultanément, avec une sécurité relative. les circuits de terminaison Est -
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La terminaison Est 10 p-eut comprendre des circuits de ces;- munication et de repérage de radar analogues à, ceux de la terminai- son Ô,-ies.1- 9 . Un schéma des circuits de la terminaison Est est don- ne à la figure 1C, où les circuits du système du signalisation, com- prenant tous ceux représentés à la figure )1, à gauche de l'élément de couplage 68, sont représentes sous forme du rectangle ')7.
Dans ce les ondes de fréquences f5 et f6 sont introduites, en provenance d'un élément de couplage commun 8 ( semblable 2:L,Ü ) ou à destination dudit élément, qui ecnnecbe les 1'..;c0f>iJeurs et les émetteurs de la terminaison Est, aux lignes 47 du câble 2 .
Si on le désire les impulsions de synchronisation S sépa- rées, à, la; fréquence porteuse f5} peuvent être employées à la 3;;;n- chronisation des signaux destinés à moduler et à être transmis sur la fréquence porteuse :fC), ce qui élimine, dans les circuits repré- sentes en h7 , la nécessite d'un générabeur d'onde fondamentale bel que J:::' Dans ce cas, le sélecteur d'impulsions de :3;j'Y]c}:I'cnise;(,iün est connecbe directemont gaz la fois aux circuibs de démodulation et de modulabicn de signal,''de H..;me11.)' 1:1 un générabeur d'impulsions de ::;yncl:<:'cni3ô,L.iGll.
De pdus é),w;.1",s débails sur un -1- i 1 s;JsmnF: .uv,:;c être brouvés ians la t.le::;;;¯.,rt;¯l;'; de urovet déposée ¯:1C' lia Socictc C,;-.:;'cv?!- :'=L'' 1'¯, 11 Septembre 1947 sous 'le numéro 475.932' pour" système de c c o m# u n 1 o a t i o n avec des véhicules".
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]Il; ,.., <., ...: ..1>.: L' a,;.L's';¯ L'tJ...ï.L1' l''.$,.L't:;;71LU c). lLcUlL8 d.1
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l'élément de couplage 98 peut comprendre un récepteur de fréquence porteuse f1, des/finie à recevoir les impulsions de radar de l'onde 80 ( figure 11 ), impulsions qui peuvent encore;, être appliquées: directement, par-la ligne,100, à l'émetteur 101, avec une fréquence f2 et retransmises en arrière au câble 2, de manière à produire le spot brillant TE, représenté sur la trace 89 de l'indicateur de position 85 ( figure 9 ) à la terminaison Ouest'.
Toutefois, si on le désire, un dispositif de signalisation 102, semblable à celui représenté en-33 à la figure 4, peut être prévu sur la ligne'100, pour conformer l'impulsion R, ou lui appliquer un signal.caractéris- tique, avant sa retransmission à partir de l'émetteur 101.
Dans un système de radar à deux sens, un circuit émetteur- récepteur additionnel de radar ( non représenté ) analogue à ce-lui de la figure 9 pour la terminaison Ouest 9, doit également être couplé à l'élément de couplage 98 . La terminaison Ouest doit, de même, comporter un émetteur-récepteur ( non représenté ) pour les fréquences porteuses f3 et f4, analogue à 1'émetteur-récepteur 101 de la figure 10 . Au contraire, de tels circuits ne sont pas néces- saires si l'on emploie un système de radar à trois sens.
Dans ce der- nier cas, les impulsions indicatrices de positif retransmisses sur la fréquence porteuse f7 sont reçues dans un récepteur convenable 103 et, ensuite, appliquées à un indicateur de position à faisceau cathodique 104, analogue à celui représenté en 85 à la figure 9 .
Ledit circuit indicateur à faisceau cathodique 104 peut comporter des organes de séparation des impulsions originales de radar R d'avec les autres impulsions de l'onde et utiliser les impulsions de radar ainsi séparées à la'commande du circuit de balayage dudit tube à faisceau cathodique.
De même, si on le désire, un montage indicateur de position ( non représenté ) analogue à celui de la figure 9, peut être con- necté à l'élément de couplage 98 pour indiquer, à la terminaison Est aussi bien qu'à la'terminaison Ouest, la positiondes trains et des
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objets le long de la route.
IV - les circuits du train -
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Chacun des voibures, ou une des voibures, se déplaçant sur la voie 1 peut être pourvue d'un système émetteur-récepteur radio- électrique analogue àcelui représenté sur la figure 12 . Toutefois, il est à désirer que chaque train comporte au moins un tel système, et, dans le cas de trains de marchandises, ou autres trains de gran- de longueur, il peut être à, désirer de disposer d'un tel système à. chaque extrémité du train.
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Les montages émebteur-récepteur sur le train peuvent com- prendre une antenne 105, qui doit être suspendue à la voiture, aussi près que possible du câble 2, par exemple à au moins environ 30 cen-
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timètres dudit câ,ble. Ladite ajnbenne 105 peut être de bout tY.è,,9 ccn- venable d'élément rac1iat..edr et elle.peut être couplée en commun aux émetteurs et aux récepteurs des différentes fréquences porteuses à
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bravers un organe de découplage 106, analogue aux organes de dé- coup.lage 68 et y8 ci-dessus mentionnés.
IV - (a) système de conz:iixnicaiioi> - Le système de cormnlU1icaïJiC!n 107 du train peut être muni de récepteurs séparés 108, 109, pour les deux fréquences à.o.#i-ouses f5 et f6 et d'un émetteur unique 110 l'ÇJur la, fréquence l,ort..0usi::: f6 seulement. Le récepteur 108 reçoit l'onde d'impulsions 73 et l'appli- que à un sélecteur d'impulsions de synchronisation 111 ( analogue- au montage 77 de la figure 9 ) à partir duquel il est produit une
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onde fcndamenbale démodulatrice, laquelle traverse, les circuits dé- modulateurs do signal 112, en même uemps que l'onde 73, par la ligne l13 .
Les circuibs démodulateurs de signal 112 peuvent être ana- logues aux circuits 78 de la figure '?, ou bien ils peuvent ne com- prendre que quelques voies et être réglables en vue de la sélection
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de l'une d3s: nombreuses voies reçues, conformément à la dernière demande de brevet citée. Le signal résultant peut ensuite être re- cueilli au moyen de lignes conv,,)n:5:;,Ùc:b 114 eb traverser un standard
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(non représenté ), si on le désire.
Les circuits de modulation de signal 115 peuvent être aria- logues'aux circuits'78 et être alimentés au moyen de voies de.signal séparées a', b', g', h', qui peuvent également être connectées à travers un standard ( non représenté ). Les différentes voies de signal peuvent également ne comprendre que quelques voies et être réglables en vue de'la sélection d'un ou de plusieurs espaces de voies le long de l'onde à voies multiples f6 . Dans le 'but de syn- chroniser la transmission de ces voies de signal sélectées sur l'on- de porteuse f6, l'onde porteuse f6 est également reçue dans le ré- cepteur 109 et ses impulsions de synchronisation S sont sélectées dans le circuit 116, en vue de produire. une onde utilisée à la syn- chronisation des circuits 115, par la ligne 117 .
Les trains d'im- pulsions modulées en temps de synchronisation résultants, produits dans les circuits 115 sont alors appliqués par la ligne 118 à l'émet- teur 110, pour être entremêlés à l'onde d'impulsions à voies multiples 106 qui se propage-sur le câble 2 Il est à désirer de maintenir au moins une voie de signal en liaison continue avec tous les trains et également deprévoir une voie de signal pour chacun des trains, au moins à l'une des stations terminales, ou stations fixés, de manière à assurer une communica- tion ininterrompue entre l'employé chargé de. la commande des véhi- cules et les opérateurs des trains, pour la réception et la trans- mission en cours de;
route de messages relatif s'aux manoeuvres et à la sécurité. '
IV - (b) système de repérage radar
De façon analogue à ce qui a été indiqué à propos des sta- tions répétrices, le système indicateur de positon est muni d'un récepteur 119, en vue de la réception d impulsions sur les deux fréquences porteuses, fl et f2 et d'un émetteur 120, pour la trans- mission seulement de l'impulsion-écho du train à la fréquence per- teuse f2 .
Le récepteur 119 est construit de manière à ce qu'il re- çoive les d'eux fréquences porteuses fl et f2, de manière qu'il puisse
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recevoir les impulsions-échos ,L'rOV8néH1'G el' oojets situés le long de la voie, entre ledit récepteur et la rachaine .station ré.éyrice cn avant du train, aussi bien que les impulsions-échosprovenant d'ob-
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jets situés au delà dudit, prochain répéueur. Ge récepteur et cet émet- teur sont connectés à l'indicateur de position et au circuit de com- mande 121, quipeuvent comprendre un dispositif de commande de vi- tesse 12:,, un indicateur à faisceau cathodique de position, ou de
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vitesse, ou de ces deux éléments à la fois et un montage identifia- ueur ou si¯ralisateur de train 124 .
IV - (b). 1 circuit d'identificauion des trains -
Les impulsions d'écho et de radar peuvent traverser tout l'abord un sélecteur d'impulsions de radar 125 qui sépare les im- pulsions de ra,dar des impulsions d'écho, soit par sélection d'ampli-
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oude, soit par selecbion #le la première impulsion du train d'impul- sions correspondant à l'impulsion Tri de 11 ond.'j 39' ( et R c1a . l'onde 80 ) sur la ¯figure 11 . Les impulsions de radar ainsi sélectées peuvent alors être appliquées, par'la ligne 126, à un dispositif de
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sizlali,a,tion 1r¯. dans lequel lesdites impulsions peuvent être con- formées, ou entrecoupées, de manière à ce qu'elles scintillent con- formément 3.
un SZ.'r71a1 de code donné correspondait au train en cause.
Les impulsions de radar manipulées résultantes sont alors appliquées à l'émetteur 120, en vue de la modulation de la fréquence porteuse f2 et de sa retransmission en arrière sur le câble 2, en sens oppose de l'impulsion radar reçue, sur 1onde ',il Si on le désire, les im-
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jpu.lsions de radar R peuvent être déclenchées sur le train à partir du générateur ri 1 impulsions' de radar 127 et alJI.liclU8rj8, à tré,vers l'interrupteur ;128, au .dispositif de signalisation 124, ou bien elles
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:;
¯zvent ôtre 'directement appliquées à l' émetteur 120 par une ligne non représentée. Dans un tel système il n'est pas nécessaire de ré- voir un sysicme de sélection d'impulsions de radar 125, car la syn- chronisation des '11;:jU:;1L': 2 t 1n.1..'.v¯CYW Gt de commanda 122 12j peut être obtenue .:,.-al' connexion directe avec le 'b-nérateur la'? .
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Ainsi, le fonctionnement de l'interrupteur 128 peut provoquer l'ou- verture de l'interrupteur 129, au moyen d'un organe de liaison con- venable 130, en vue de déconnecter le sélecteur 125 .
IV - (b)2 circuit indicateur de position -
Le dispositifindicateur de position à faisceau cathodique 123 peut être identique à l'indicateur 85 précédemment décrit et représenté sur la figure 9 . Cet indicateur peut être commandé 1 par les impulsions de radar sélectées, à travers la ligne 131, pour actionner le circuit de balayage de l'indicateur et 2 ,par tou- tes les impulsions-échos reçues du récepteur 119 qui peut être con- necté, par la ligne 132, soit à la.grille.d'un tube à faisceau catho- dique, soit à une paire de plaques déviatrices, comme représenté dans-le dispositif de commande de tube cathodique 122 décrit, plus loin.
L'indicateur de vitesse qui peut être introduit dans le même circuit 123, au lieu de l'indicateur de position, ou concurram- ment avec celui-ci, sera décrit plus loin en IV (b) 5 , à propos des figures 15 et 16 .
IV - (b) 3' ' dispositifs de commande de vitesse -,
Le dispositif de commande de vitesse 122 '*peut être de plu- sieurs formes, dont deux sont décrites : l'une est celle d'un dispo- sitif indicateur de blesse à faisceau cathodique-.122 et l'autre celle d'un dispositif' indicateur de vitesse , circuit de porte élec- ' tronique, du type représenté aux figures 13 et'14 .
.Le dispositif 122, représenté à la figure 12, est constitué par un tube à faisceau-cathodique,13 comportant un projecteur d'électrons 134, une grille 135, unepaire de plaques de déviation horizontale 136, et Une paire de plaque de déviation verticale 137 .
Les plaques de déviation verticale 137 sont connectées directement par la ligne 138 au récepteur 119 en vue de la production d'impul- sions suivant la ligne de balayage correspondant aux impulsions d'écho reçues par le train. Les plaques de déviation horizontale 136
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sont connectées, par la ligne 139, à un circuit de balayage à com- mande variable 140,''déclenché par les impulsions radar sélectées, ou par les impulsions radar produites respectivement par les cir- cuits 125 et 127, à travers la ligne 141 .
Le circuit de commande variable de balayage 140 règle l'évasement du faisceau et la distance correspondante indiquée dans le tube, suivant la vitesse du train, le poids dudit train, son type, la longueur et ,les conditions cli- matiques locales.'Ce réglage peut être fait automatiquement, par exemple.en connectant la, commande du circuit 140 à Lui appareil de commande de vitesse du train ( non représenté ) ou bien des contacts séparés 142 peuvent être prévus, correspondant aux différentes con- ditions climatiques et aux différents types de trains, ou encore ces deux dispositions peuvent être combinées. La ra,ison de ce réglage sera indiquée plus loin.
L'extrémité-cible du tube 133 est pourvue d'une série de cibles planes séparées 143. 144. 145. hors d'alignement avec l'im- pulsion initiale de radar R, comme indiqué sur.l'écran 146 du tube 133 - Sur l'écran 146, l'impulsion de radar R.; est suivie, à une certa,ine distance par une impulsion d' écho 147, qui tcuche la pla- que-cible 145 - Cette cible peut être connectée à un circuit ( non représenté ) par la ligne 148, afin d'indiquer qu'un objet se trouve à une certaine distance et qu'une certaine vitesse, par exemple 50 kilomètres à, l'heure, doit être choisie comme vitesse maximum, pour la sécurité du train.
A mesure que le train s'approche de la posi- tion de l'objet, l'impulsion 147 se déplace jusqu'à la position 149 et vient toucher la plaque 144, qui est connectée à un circuit ( non représenté ) à travers la liane 150, ledit circuit indiquant que la vitesse maximum du train doit être de, par exemple, 25 kilomètres à l'heure. De même, quand le train s'approche encore davantage de l'ob- jet, l'impulsion apparaît à, la position 151 et bouche la plaque 143, qui est connectée, par la ligne 152, à un circuit ( non représenté ) desiné à indiquer le danger, l'arrêt, ou une vitesse maximum de,
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par exemple, environ 1,5 kilomètre à l'heure.
Si on le désire, les lignes 148. 150. 152. peuvent être connectées automatiquement au réglage de vitesse du train, de manière à ralentir ce dernier auto- matiquement, au lieu d'indiquer de façon visuelle la position de l'objet produisant l'es. impulsions 147. 149. 151. ou en plus de cette indication.
Le réglage de commande d'évasement du circuit de balayage 140 détermine ainsi la distance effective à laquelle la première impulsion réfléchie arrivera en contact avec la plaque-cile 145 .
Par exemple, si le train est un train de marchandises lourd et qu'il gèle, le stoppage du train demandera beaucoup plus de temps que si le train était léger et le temps sec. En conséquence, en vue de la manoeuvre et de la commande la plus sûre d'un tel, train, on devra employer un évasement du faisceau, en travers de l'écran 146, cor- respondant à une distance.de, par exemple, plusieurs kilomètres, en choisissant un contact 142 produisant un tel évasement.
.' En ce qui concerne le dispositif à commande de porte élec- tronique représenté à la figure 13, et qui peut être employé au lieu du dispositif à faisceau cathodique 122, la ligne 131, parcou- rue par les impulsions sélectées produites de radar peut être pour- vue d'un léger retard ( à peu près égal à la durée desdites impul- sions ) et être couplée à une série de multivibrateurs 153. 154.
155. ( correspondants aux cibles 143. 144. 145. de la figure 12 ) de manière à produire des impulsions rectangulaires 156.157. 158. de durées différentes, représentées sur la figure 14 . L'onde des impulsions reçues, contenant toutes les impulsions-échos.147. 149.
151. ( première onde de la figure';14 ) est appliquée, à travers la ligne 138, à chacune des grilles des tubes portes électroniques 159. 160.161. L'alignement de l'impulsion R, légèrement retardée, avec les flancs avant des impulsions 156.157. 158. montre de fa- çon graphique comment lesdites impulsions sont respectivement pro- duites dans les montages multivibrateurs 153. 154. 155..
Les sorties '
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desdits montages multivibrateurs sont respectivement couplées à une autre grille de chacun des tubes portes électroniques 159. 160. 161. de manière que, quand une des impulsions réfléchies 147. 149. 151. est superposée à l'impulsion correspondante 156. 157. ou 158, le tube devient conducteur et un coura.nt traverse son circuit de plaque et actionne un montage ( non représenté ) en vue de l'indication, ou de la commande, ou de l'indication et de la commande de la vitesse maxi- mum de sécurité du train.
Par exemple, la plaque du tube 159 peut être couplée à un dispositif de commande indiquant la vitesse maxi- mum de 50 kilomètres à l'heure, la plaque du tube 160 est couplée à un dispositif de commande indiquant la vitesse maximum de 25 kilo- mètres à l'heure et la plaque du tube 161 est couplée à un disposi- tif de commande indiquant le danger, la nécessité de stopper ou de réduire la!vitesse jusqu'à 1,5 kilomètre à l'heure.
La, largeur, ou durée des impulsions 156. 157. 158. pro- duites dans les multivibrateurs 153, 154. 155, peut être modifiée par variation dans les circuits à constantes de temps desdits mul- tivibrateurs, conformément au' type, au poids, à la vitesse, du brain, aux conditions climatiques, etc ... de façon analogue à l'ajustement de l'évasement da.ns le circuit de balayage 140, sur la figure 12 .
IV - (b) 4 radar à deux et à trois sens -
Si l'on revient au montage de la figure 12, et qu'on sup- pose qu'un système de radar est également prévu à la. seconde! termi- nai,son, ou terminaison-Est, pour la, commodité des trains se dépla- çant en sens inverse ou pour l'indication de la position d'objets en arrière d'un train, un circuit analogueau circuit 121 qu'on vient de décrire et représenté par le rectangle 162 peut être couplé à un récepteur 163, en vue de recevoir des impulsions sur les fréquences porteuses f3 et f4 et il peut être couplé à un émetteur 164, pour la transmission d'impulsionssur la, fréquence porteuse f4.
Lendits émetteur 164 et récepteur 163 sont connectés de façon analogue à l'élément ;de couplage 106 .
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Si l'on emploi un système de radar à trois sens un récep- teur séparé 165, pour la fréquence porteuse f7 peut être couplé à l'élément de couplage 106 et un indicateur de position 1661 du type à faisceau cathodique, semblable à l'indicateur 85 de la figure 9, ou analogue à celui prévu dans le montage 123 ci-dessus mentionné, peut être actionné à partir dudit récepteur. Comme précédemment in- ' diqué, ledit indicateur de position'166 peut être couplé à un indi- cateur de position "vernier " 167, en vue de l'amplification des impulsions provenant d'objets situés le long detoutes parties choi- sies de la route indiquée sur l'écran de l'indicateur du circuit 166 .
IV - (b) 5 dispositif .indicateur de vitesse - .Il peut être couplé aux lignes, 131 et 132 de la figure 12 un dispositif indicateur de vitesse, qui peut revêtir une forme analogue à celle représentée à la figure 15 . Dans ledit dispositif, les impulsions de radar sélectées ou produites sur la ligne 131 tra- versent un dispositif à.retard variable 168, en vue de retarder les- dites impulsions d'un 'temps x, indiqué sur le diagramme de la figure 16 . Les impulsions de radar retardées résultantes sont ensuite appliquées, par la ligne 169, à un multivibrateur 170, en ;vue de la production d'une impulsion de déblocage retardée 171, indiquée sur l'onde 175 de la figure 16 .
Cette impulsion est' ensuite appli- quée, par la ligne 172, au circuit de porte électronique 173, de manière à commander une porte électronique, en vue de débloquer l'impulsion-écho désirée,,par exemple tl, qui se produit sur l'onde 174 . ( L'onde 174 correspond à l'onde 89' dé la figure 11,.si ce n'est que les impulsions de train t1, t2, etc ont été reformées et séparées des autres impulsions de l'onde 89' dans un circuit non représenté ).
La position de l'impulsion 171eut être indiquée sur l'indicateur à faisceàu cathodique du circuit 123, en appliquant l'onde 175, portant l'impulsion 171, audit circui't, par la ligne 176 . La=combinaison des ondes 174 et 175 dans le circuit de porte
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électronique 173, produit l'onze 177, qui est ensuite écrétée au dessus du niveau 178, de sorte que seule l'impulsion de radar sélec- tée désirée .Il est appliquée, à travers la ligne 179, aux circuits de portes électroniques à caractéristique à encoche 180 et 181 qui seront décrits plus loin.
L'impulsion .retardée du dispositif 168 est également appli- quée, par la ligne 182, à, un dispositif à retard,:fixe 183, en vue de retarder les impulsions d'une distance xl, indiquée à la figure 16 .
L'onde d'impulsion résultante objet de ce nouveau retard traverse un conforma/leur 184, auquel elle est appliquée par la liane 185, de manière à produire l'impulsion 186, de l'onde 187 de la figure 16 .
( Ledit conformateur 184 peut également être un multivibrateur ana- logue à 170 ) . L'impulsion résultante 186 traverse ensuite le cir- cuit de porte électronique 180, à caractéristique à encoche.
L'impulsion doublement retardée de la sortie du dispositif 183 traverse également un second dispositif à retard fixe 188, pour appliquer à l'impulsion un nouveau retard x2 . L'impulsion résultan- te traverse le conformateur d'impulsions 189 ( semblable à 184 ) auquel elle est appliquée par la ligne 190, de manière à produire l'impulsion 191 de l'onde 187 , Cette impulsion 191 traverse en- suite le second circuit de porte électronique 181 à. caractéristique à, encoche.
Les circuits de portes électroniques-180 et 181, à ca- ractéristique à encoche, sont polarisés de façon telle que, tant que l'impulsion tl est entre les deux impulsions 186 et 191 ( sur l'onde 187 ) aucun courant ne passe dans aucune des lignes 192 et 193 . Au contraire, si le mouvement du train tl par rapport au train qui reçoit l'impulsion de radar R ( et sur lequel est placé le dispositif indicateur de vitesse en question ) varie de manière à.
changer la, distance entre l'impulsion tl et R, ladite impulsion tl Si') superpose à. l'une des impulsions 186 ou 191 ( sur l'onde 194 ce qui est cause que la porte électronique correspondante laisse passer un courant vers lecircuit de commande d'inversement de
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marche du moteur 195, de manière à accélérer ou à ralentir la ro- tation du moteur 196, qui est couplé directement au dispositif à retard variable 168 travers un organe 197 Si, par exemple, l'impulsion d'écho tl est superposée à l'impulsion 186, la porte électronique 180 à caractéristique à encoche actionne la commande 195, de manière à ralentir le moteur et, de même;
si l'impulsion tl est'Superposée à l'impulsion 191, la porte électronique 181 à caractéristique à encoche fait accélérer, par la commande 195, la vitesse du moteur 186 . Ledit moteur 186 est ainsi commandé.de manière à maintenir l'impulsion sélectée tl dans l'encoche;entre les deux impulsions 186 et 191 et le moteur 196 fait varier le dispositif à retard 168 de façon correspondant à la variation de distance entre le train qui reçoit l'impulsion R de la'figure 16 et l'impulsion d'écho sélectée tl . Il est important que le re- tard x2 soit suffisant pour produire une largeur. d' encoche supé- rieure à la largeur de l'impulsion d'écho reçue ou conformée tl .
La connexion 177 peut être pourvue d'un réglage!manuel 198, afin qu'on puisse régler à volonté le dispositif à retard 168, de manière à sélecter toute impulsion réfléchie désirée sur l'onde, @74 ( ou sur l'onde 89' de la figure 11) .
L'arbre du moteur 196 est également connecté à une boite d'engrenages 199, de manière à multiplier la vitesse de rotation de l'arbre, en vue de l'entraînement d'un générateur 200 . Le courant:produit dans le générateur 200 peut alors actionner un voltmètre convenable 201, dont l'échelle est étalonnée en unités de vitesse, en vue d'indiquer la vitesse relative du train sur lequel est placé ledit mécanisme indicateur de vitesse par rapport au train sélecte par le réglage de l'impulsion de déblocage 171, c'est à dire au train tl .
Si l'on désire connaître la vitesse absolue du train tl, on peut connecter la sortie du générateur 200 à la ligné 202, en sérié avec un générateur 203, actionné par la vitesse du train sur lequel est disposé le mécanisme ( ou par un générateur
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commandé par ladite vitesse et non représenté ) par la ligne 204 .
La somme algébrique des tensions de sortie de ces deux générateurs 201 et 203 peut alors être mesurée par un autre voltmètre 205, dont l'échelle est étalonnée en unités de vitesse, en vue d'indiquer la vitesse absolue du train sélecté tl .
Bien que les caractéristiques de l'invention aientété ci-dessus décrites en liaison avec des appareils particuliers et leurs variantes particulières,.il doit être bien compris que cette description n' a été faite qu'àtitre d'exemple 'et ne saurait lirni- ter le domaine de l'invention.