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SYSTEMES RADIOELECTRIQUES DE COMMUNICATION
La présente invention est relative à des systèmes radio- électriques de communication et, plus spécifiquement, à des per- fectionnements à la reproduction de signaux radio-électriques en particulier de signaux modulés en fréquence.
Des effets de brouillage tels que les bruits affectant sé- rieusement la qualité des signaux radioélectriques reçus sont géné- ralement exclus de la reproduction par l'effet de montage d'accord silenciaux qui fonctionne de manière empêcher la reproduction des signaux pendant les intervalles où les rapports signal/bruit sont de grandeur excessive. Par exemple, un montage connu produit l'effet désiré en bloquant normalement certains étages d'un système récep- teur et en polarisant lesdits étages à une condition de déblocage lors de la réception de la fréquence porteuse désirée, ce qui ne permet, par conséquent, la reproduction des signaux acoustiques que
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lorsque le rapport signal/bruit est élevé.
Toutefois, les signaux de bruits du récepteur peuvent également être utilisés pour action- ner un appareillage rendant silencieux les signaux de sortie. Sui- vant certaines caractéristiques de l'invention, les signaux de bruits thermiques sont ainsi utilisés, lesdits signaux étant sélec- tés à partir d'un point du montage récepteur où les composantes de bruits ne se produisent qu'en l'absence d'une onde porteuse d'ampli- tude suffisante.
L'un des objets de l'invention est, en conséquence, d'aug- menter la qualité de la, reproduction des signaux radioélectriques d'une manière nouvelle et efficace.
Un second objet de l'invention est d'empêcher la reproduc- tion des signa,ux de bruits dans un appareil radio-récepteur grâce à un dispositif d'accord silencieux perfectionné sensible aux signaux de bruits.
Un autre objet encore de l'invention est d'obtenir un sys- tème d'accord silencieux sensible aux signa,ux de bruits qui peuvent être obtenus à pa,rtir d'un circuit dans lequel les bruits n'appa- raissent exclusivement qu'en l'absence d'une onde porteuse de signal d'une certaine amplitude.
L'invention envisage encore, suivant une autre de ses carac- téristiques, l'obtention d'un système d'accord silencieux sensible aux bruits, qui rend un récepteur silencieux en interrompant la con- tinuité d'au moins un circuit dudit récepteur. Un autre objet addi- tionnel de l'invention est d'obtenir un système d'accord silencieux sensible aux bruits et indépendant des varia,tions d'amplitude des bruits créés à l'extérieur et ne nécessitant pas un ajustement con- tinuel.
Un autre objet additionnel est l'obtention d'un système ren- da.nt un récepteur silencieux lorsqu'une onde porteuse pa,rasite est reçue en l'absence de l'onde porteuse de signal désiré.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la
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description détaillée qui suit et à l'examen des dessins joints qui représentent, à titre d'exemples non limitatifs, quelques modes de mise en oeuvre de ladite invention.
La figure 1 représente, symboliquement, sous forme de rectan- gles, un schéma mettant en évidence les éléments composants fonda- mentaux du dispositif d'accord silencieux en combinaison avec un ré- cepteur à modulation de fréquence.
La figure 2 représente en partie symboliquement, sous forme de rectangles, un récepteur comportant une forme préférée de système d'accord silencieux.
Suivant certaines caractéristiques de l'invention, un ré- cepteur à modulation de fréquence est rendu silencieux par interrup- tion de la continuité d'un ou de plusieurs circuits convenables dans les étages suivant le second étage limiteur. Sur la figure 1, la ré- férence 1 indique un circuit de commutation qui peut comporter sim- plement un relais couplé à l'un quelconque ou à plusieurs des élé- ments contenus dans le rectangle 2, lesdits éléments comportant le discriminateur, les amplificateurs à fréquence acoustique et le haut-parleur.
Le reste des éléments du récepteur à modulation de fréquence est également représenté sur ladite figure, la référence 3 disignant l'amplificateur à fréquence radioélectrique, l'oscilla- teur, le mélangeur, le premier amplificateur à fréquence intermé- diaire, le convertisseur, le second amplificateur à fréquence inter- médiaire et le premier étage limiteur et la référence 4 désignant le second étage limiteur. Le circuit de commutation 1 est actionné par le générateur de signal sensible à des impulsions 5 déclenché par les signaux de bruits de sortie du filtre d'élimination du cou- rant de signal 6 couplé au second limiteur 4 . Pendant les périodes au cours desquelles l'onde porteuse de signaux désirée est reçue, l'énergie de sortie du second limiteur est sensiblement exempte de composantes de bruits, par suite de l'effet limiteur.
Toutefois, lorsque ladite onde porteuse n'est pas présente, l'énergie de sortie
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est composée d'impulsions de bruits discontinues d'a,mplitude appré- ciable. Le filtre d'élimination de courant, de signa.1 6 permet à, celles des impulsions de fréquence de bruits qui sont en dehors de la gamme des fréquences porteuses de communication dans le second étage limiteur d'atteindre le générateur 5 sensible auxdites impul- sions.
Ledit générateur continue à présenter un courant de sortie tant qu'il est déclenché successivement par les impulsions de bruits et ladit courant de sortie est utilisé pour actionner le circuit de commutation 1, de telle manière qu'il interrompe un ou plusieurs cir- cuits des étages indiqués par la référence 2 De cette manière tout bruit se produisant en amont de l'étage démodulateur est effective- ment empêché d'atteindre la sortie du récepteur.
Le fonctionnement du système conforme à certa.ines caracté- ristiques de l'invention peut être observé sous une forme plus dé- taillée d'après la figure 2, les premiers étages habituels d'un ré- cepteur à modulation de fréquence étant désignés par la référence générale 3 ..Lesdits étages sont suivis d'un second étage limiteur 4 qui est simplement un amplifica.teur à fréquence électrique accor- dé, actionné avec une faible tension d'anode et qui comporte le se- cond tube limiteur 7 .
L'énergie dudit étage limiteur est appliquée à, un discriminateur 8 couplé à l'amplificateur à fréquence a,cousti- que 9 . Un amplificateur de puissance à fréquence acoustique, uti- lisant le tube 10 et le haut-parleur 11 couplés audit amplificateur, complète les étages fonda,mentaux du récepteur à modulation de fré- quence.
Une onde porteuse a,rrivante de la fréquence sur laquelle le récepteur est accordé provoque un affaiblissement des bruits à l'a- node du second limiteur, mais en l'absence de la,dite onde porteuse, condition qui nécessite le fonctionnement de l'accord silencieux, des impulsions de bruits discontinues se produisent au point 12 dans le circuit de sortie du second limiteur. Celles des impulsions de bruit qui ne sont pas dans la gamme des fréquences porteuses de
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communication'du limiteur sont appliquées à travers le filtre d'éli- mination de courant de signal 13 au générateur de signal sensible aux impulsions désignées dans ses grandes lignes par la référence 14 .
Le générateur 14 consiste en un thyratron 15 dont la grille 16 est polarisée immédiatement au-dessous du niveau d'allumage par une tension provenant du point 17 dans le circuit d'entrée du limi- teur. L'application d'une impulsion de bruit positive unique à la grille du thyratron provoque son allumage et produit un courant de sortie dans son circuit d'anode pour une période déterminée dépen- dant essentiellement'des valeurs ohmiques de la résistance 18 et de la bobine de relais 19 et de la capacité du condensateur 20 .
La tension d'alimentation d'anode en série avec la résistance 18, la bobine de relais 19 et le condensateur 20 en parallèle avec le tube 15 est d'une grandeur telle que le tube est éteint après son allumage en raison de la faible tension d'anode existant lorsque le condensa- teur 20 se charge à travers la résistance 18 et la bobine de relais 19 . * Des oscillations telles que celles d'un oscillateur à relaxa- tion ne peuvent être entretenues par ce dispositif. De cette manière, un courant de sortie n'est constamment appliqué que lorsque les impulsions de bruits continuent à atteindre la grille du thyratron en succession rapide comme, par exemple, lorsque la fréquence por- teuse désirée n'est pas reçue.
Le courant continu d'anode qui passe par suite du déclenchement du thyratron 15 excite la bobine du re- lais 19 et provoque l'ouverture des contacts de relais 21 normale- ment fermés, ce qui interrompt à la fois les circuits d'anode et de grille-écran du tube amplificateur de puissance à fréquence acous- tique 10 . La cessation du passage du courant porteur de communica- tion à travers le transformateur de sortie 22 due à l'ouverture des contacts 21 et l'interruption résultante de la continuité de l'étage amplificateur à fréquence acoustique a pour effet de rendre silen- cieux le haut-parleur 11 . En conséquence, aucun signal n'est re- produit pendant les intervalles au cours desquels la fréquence
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porteuse désirée n'est pa.s reçue.
A partir du point 17 de la résistance de grille 23 de la combinaison de polarisation résistance-capacité 23-24 dans le cir- cuit d'entrée du second tube limiteur 7, une tension sensiblement constante est obtenue et assure l'application de la composante con- tinue de polarisation sur la grille de commande 16 du thyratron 15 .
La tension a une valeur définie unique pour les deux conditions cor- respondant à la réception de la fréquence porteuse désirée seule d'une part, et à la réception des bruits seuls, d'autre part. Cette particularité est vraie en raison du fait que l'effet limitateur des étages précédant le circuit d'entrée du second limiteur sert à, la fois à limiter l'amplitude de l'onde porteuse désirée et, en l'ab- sence de ladite onde porteuse, à limiter à la même amplitude les signaux de bruits très fortement amplifiés toujours présents au cours du fonctionnement du récepteur.
Toutefois, lorsqu'une fréquence porteuse parasite d'une voie adjacente est reçue au cours des intervalles où l'onde porteuse désirée n'est pas reçue, l'affaiblissement des bruits est produit par l'effet limiteur sur les étages à fréquence radioélectrique et à fréquence intermédiaire. L'amplitude des bruits à l'entrée du second limiteur est ainsi assez au-dessous de la valeur normale pour que la tension continue, ainsi produite au point 17, soit également réduite par rapport à la valeur déterminée mentionnée ci-dessus.
D'autre part, l'onde porteuse de brouillage ne peut être suffisante à l'entrée du second limiteur pour que la tension en 17 atteigne ladite valeur déterminée, étant donné que le signal de la voie adjacente est extérieur à la bande passante des circuits à fré- quence intermédiaire peu élevée du système récepteur à triple détection utilisé.
Le résultat net est que lors de la réception d'un signal de brouillage d'une voie adjacente, en l'absence du signal sur lequel le récepteur est accordé, les signaux de bruits et les signaux
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-porteurs à l'entrée du second tube limiteur sont insuffisants pour que leur polarisation sur la grille 16 du thyratron 15 atteigne la valeur normale; le thyratron s'allume en raison de l'action de déclen- chement des impulsions de bruits à la sortie du second étage limi- teur, même si lesdites impulsions sont fortement réduites en ampli- tude, par suite de la limitation des bruits dans les étages à fré- quence radioélectrique et à fréquence intermédiaire élevée.
De cette manière, en rendant ainsi l'énergie de sortie du récepteur inaudible lorsqu'un signal de brouillage seulement est reçu, la sélectivité effective est augmentée au-delà de la limite pratique qu'on peut obtenir avec les circuits accordés sélectifs seuls. Il peut être désirable d'éviter les déclics qui se produisent dans le haut-parleur du montage de la figure 2, par suite du courant initial élevé provenant de la cathode polarisée du tube amplifica- teur de puissance à fréquence acoustique 10 lorsque le circuit dano- de est fermé immédiatement après son interruption. On peut y parve- nir en redressant et en filtrant l'énergie de sortie du circuit du thyratron et en appliquant une partie de ladite énergie de sortie à la grille de commande du tube 10, à travers un circuit à constante de temps.
Avec un retard convenable de l'extinction de la polarisa- tion de grille ainsi produite, le tube 10 peut fonctionner comme si la polarisation de cathode convenable existait en permanence et les déclics du haut-parleur peuvent être éliminés.
Les réalisation préférées de l'invention concernent spéci- fiquement des systèmes à modulation de fréquence, bien que le cir- cuit fondamental d'accord silencieux puisse être également adapté à un appareillage radioélectrique utilisant d'autres types de signaux modulés. Dans un récepteur reproduisant des signaux à partir d'ondes modulées en amplitude, par exemple, il est possible d'amplifier les signaux combinés de bruits et de communication, de limiter l'ampli- tude des signaux combinés à l'aide d'un étage limiteur, de filtrer les signaux de bruits à l'aide d'un étage de filtre d'élimination de
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courant de signal lorsque de tels signaux de bruits sont présents à la sortie de l'étage limiteur et d'utiliser les impulsions de bruits comme précédemment expliqué à propos de la figure 1,
pour déclencher un générateur de signaux sensibles auxdites impulsions, lequel ac- tionne à son tour un relais interrompant un circuit quelconque dont la continuité est essentielle pour la, reproduction acoustique du signal.
Le générateur de signaux sensible aux impulsions décrit jusqu'ici sous la forme d'un thyratron, en combinaison avec un cir- cuit résistance-capacité peut être remplacé pa,r un dispositif con- venable quelconque qui peut être déclenché, de telle manière qu'il ne produise qu'une impulsion de courant unique, tel qu'un oscillateur à blocage ou un multivibrateur à déclenchement unique. On peut égale- ment se rendre compte qu'un grand nombre d'autres formes de circuit de commutation ou de blocage peuvent être substituées au relais re- présenté schématiquement sur la figure 2; par exemple, on peut uti- liser un dispositif de polarisation de tube électronique.
En outre, lorsqu'il est question ici d'interruption de la, continuité, cette expression doit être interprêtée dans son acception la plus large rela,tive à des effets d'interruption ou de blocage de circuits.
Bien entendu, l'invention est susceptible de nombreuses variantes, accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisagées, et sans s'écarter du domaine de l'invention.
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RADIOELECTRIC COMMUNICATION SYSTEMS
The present invention relates to radio-electric communication systems and, more specifically, to improvements in the reproduction of radio-electric signals, in particular frequency-modulated signals.
Interference effects such as noise seriously affecting the quality of received radio signals are generally excluded from reproduction by the silent tuning effect which operates to prevent reproduction of signals during intervals when signal-to-noise ratios are excessively large. For example, a known arrangement produces the desired effect by normally blocking certain stages of a receiving system and by biasing said stages to an unblocking condition upon reception of the desired carrier frequency, which consequently does not allow , the reproduction of the acoustic signals that
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when the signal-to-noise ratio is high.
However, the noise signals from the receiver can also be used to operate equipment that silences the output signals. In accordance with certain characteristics of the invention, the thermal noise signals are thus used, said signals being selected from a point of the receiver assembly where the noise components only occur in the absence of. a carrier wave of sufficient amplitude.
One of the objects of the invention is, therefore, to increase the quality of reproduction of radio signals in a new and efficient manner.
A second object of the invention is to prevent reproduction of noise signals in a radio-receiver apparatus by virtue of an improved silent tuning device responsive to noise signals.
Yet another object of the invention is to obtain a silent tuning system sensitive to the signals of noises which can be obtained from a circuit in which the noises appear exclusively only. 'in the absence of a signal carrier wave of a certain amplitude.
The invention also envisages, according to another of its characteristics, obtaining a silent tuning system sensitive to noise, which makes a receiver silent by interrupting the continuity of at least one circuit of said receiver. Another additional object of the invention is to obtain a silent tuning system sensitive to noise and independent of variations in the amplitude of noise created outside and not requiring continuous adjustment.
Another additional object is to obtain a system which yields a silent receiver when a pa, rasite carrier wave is received in the absence of the desired signal carrier wave.
The invention will be better understood on reading the
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detailed description which follows and on examination of the accompanying drawings which represent, by way of non-limiting examples, some embodiments of said invention.
FIG. 1 represents, symbolically, in the form of rectangles, a diagram showing the fundamental component elements of the silent tuning device in combination with a frequency modulation receiver.
FIG. 2 represents in part symbolically, in the form of rectangles, a receiver comprising a preferred form of silent tuning system.
According to certain features of the invention, a frequency modulated receiver is silenced by interrupting the continuity of one or more suitable circuits in the stages following the second limiter stage. In FIG. 1, reference 1 indicates a switching circuit which may simply comprise a relay coupled to any one or more of the elements contained in rectangle 2, said elements comprising the discriminator, the amplifiers acoustic frequency and loudspeaker.
The rest of the elements of the frequency modulated receiver are also represented in said figure, the reference 3 denoting the radio frequency amplifier, the oscillator, the mixer, the first intermediate frequency amplifier, the converter, the second intermediate frequency amplifier and the first limiter stage and the reference 4 designating the second limiter stage. The switching circuit 1 is actuated by the pulse responsive signal generator 5 triggered by the output noise signals of the signal current elimination filter 6 coupled to the second limiter 4. During periods when the desired signal carrier wave is received, the output energy of the second limiter is substantially free of noise components, as a result of the limiter effect.
However, when said carrier wave is not present, the output energy
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is composed of pulses of discontinuous noise of appreciable amplitude. The current elimination filter, signal 6 allows those of the frequency pulses of noises which are outside the range of the communication carrier frequencies in the second limiter stage to reach the generator 5 sensitive to said pulses. sions.
Said generator continues to present an output current as long as it is successively triggered by the noise pulses and said output current is used to actuate the switching circuit 1, such that it interrupts one or more circuits of the noise. stages indicated by the reference 2 In this way any noise occurring upstream of the demodulator stage is effectively prevented from reaching the output of the receiver.
The operation of the system according to certain features of the invention can be observed in a more detailed form from figure 2, the usual first stages of a frequency modulated receiver being designated by general reference 3. Said stages are followed by a second limiter stage 4 which is simply a tuned electric frequency amplifier, actuated with a low anode voltage and which comprises the second limiter tube 7.
The energy of said limiter stage is applied to a discriminator 8 coupled to the amplifier at frequency a, acoustic 9. An acoustic frequency power amplifier, using tube 10 and loudspeaker 11 coupled to said amplifier, completes the fundamental stages of the frequency modulated receiver.
A carrier wave α, flowing from the frequency to which the receiver is tuned, causes noise attenuation at the node of the second limiter, but in the absence of the so-called carrier wave, a condition which necessitates the operation of the silent tuning, discontinuous pulses of noise occur at point 12 in the output circuit of the second limiter. Those of noise pulses which are not in the range of carrier frequencies of
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communication from the limiter are applied through the signal current elimination filter 13 to the pulse-responsive signal generator generally designated 14.
Generator 14 consists of a thyratron 15 whose gate 16 is biased immediately below the firing level by a voltage from point 17 in the input circuit of the limiter. Applying a single positive noise pulse to the thyratron gate causes it to ignite and produces an output current in its anode circuit for a fixed period of time depending primarily on the ohmic values of resistor 18 and relay coil 19 and capacitor capacitance 20.
The anode supply voltage in series with resistor 18, relay coil 19 and capacitor 20 in parallel with tube 15 is of such magnitude that the tube is turned off after it is turned on due to the low voltage. anode existing when capacitor 20 charges through resistor 18 and relay coil 19. * Oscillations such as those of a relaxation oscillator cannot be sustained by this device. In this way, an output current is constantly applied only when the noise pulses continue to reach the thyratron gate in rapid succession such as, for example, when the desired carrier frequency is not received.
The direct anode current flowing as a result of tripping thyratron 15 energizes the coil of relay 19 and causes the normally closed relay contacts 21 to open, which interrupts both the anode circuits and screen grid of the acoustic frequency power amplifier tube 10. The cessation of the passage of the communication carrier current through the output transformer 22 due to the opening of the contacts 21 and the resulting interruption of the continuity of the amplifier stage at acoustic frequency has the effect of silencing speaker 11. As a result, no signal is reproduced during the intervals in which the frequency
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desired carrier is not received.
From point 17 of gate resistor 23 of the resistor-capacitor polarization combination 23-24 in the input circuit of the second limiter tube 7, a substantially constant voltage is obtained and ensures the application of the component. continuous polarization on the control grid 16 of the thyratron 15.
The voltage has a single defined value for the two conditions corresponding to the reception of the desired carrier frequency alone on the one hand, and to the reception of the noises alone, on the other hand. This peculiarity is true due to the fact that the limiting effect of the stages preceding the input circuit of the second limiter serves both to limit the amplitude of the desired carrier wave and, in the absence of said carrier wave, to limit to the same amplitude the very strongly amplified noise signals always present during the operation of the receiver.
However, when a parasitic carrier frequency from an adjacent channel is received during the intervals where the desired carrier wave is not received, noise attenuation is produced by the limiting effect on the radio frequency stages and at intermediate frequency. The amplitude of the noises at the input of the second limiter is thus sufficiently below the normal value so that the direct voltage, thus produced at point 17, is also reduced compared to the determined value mentioned above.
On the other hand, the jamming carrier wave cannot be sufficient at the input of the second limiter for the voltage at 17 to reach said determined value, given that the signal of the adjacent channel is outside the bandwidth of the circuits. at low intermediate frequency of the triple detection receiver system used.
The net result is that when receiving a jamming signal from an adjacent channel, in the absence of the signal to which the receiver is tuned, the noise signals and signals
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carriers at the inlet of the second limiter tube are insufficient for their polarization on the gate 16 of the thyratron 15 to reach the normal value; the thyratron turns on due to the triggering action of the noise pulses at the output of the second limiter stage, even if said pulses are greatly reduced in amplitude, due to the limitation of noise in the radio-frequency and high-intermediate-frequency stages.
In this manner, thereby rendering the output energy of the receiver inaudible when only a jamming signal is received, the effective selectivity is increased beyond the practical limit that can be obtained with selective tuned circuits alone. It may be desirable to avoid the clicks which occur in the speaker of the assembly of Figure 2, as a result of the high initial current from the polarized cathode of the acoustic frequency power amplifier tube 10 when the circuit dano - from is closed immediately after its interruption. This can be achieved by rectifying and filtering the output energy of the thyratron circuit and applying a portion of said output energy to the control grid of tube 10, through a time constant circuit.
With a suitable delay in the extinction of the gate bias thus produced, tube 10 can operate as if the correct cathode bias exists all the time and loudspeaker clicks can be eliminated.
Preferred embodiments of the invention relate specifically to frequency modulation systems, although the basic silent tuning circuit may also be adapted to radio equipment using other types of modulated signals. In a receiver reproducing signals from amplitude modulated waves, for example, it is possible to amplify the combined noise and communication signals, to limit the amplitude of the combined signals using a limiter stage, to filter the noise signals using a noise elimination filter stage
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signal current when such noise signals are present at the output of the limiter stage and to use the noise pulses as previously explained with reference to figure 1,
to trigger a signal generator responsive to said pulses, which in turn actuates a relay interrupting any circuit whose continuity is essential for the acoustic reproduction of the signal.
The pulse sensitive signal generator heretofore described in the form of a thyratron, in combination with a resistor-capacitor circuit, can be replaced by any suitable device which can be triggered in such a way that 'It only produces a single pulse of current, such as a locking oscillator or a single trigger multivibrator. It will also be appreciated that a large number of other forms of switching or blocking circuit can be substituted for the relay shown schematically in FIG. 2; for example, an electron tube polarization device can be used.
In addition, when it is a question here of interruption of the continuity, this expression must be interpreted in its broadest sense relating to the effects of interruption or blocking of circuits.
Of course, the invention is capable of numerous variants, accessible to those skilled in the art, depending on the applications envisaged, and without departing from the scope of the invention.