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DISPOSITIFS DE COUPLAGE ENTRE LES ANTENNES ET LES LIGNES DE
TRANSMISSION.
La présente invention se rapporte à des dispositifs électriques de transformation dont l'emploi est destiné surtout aux très hautes fréquences.
Le principal objet de l'invention est de réaliser un dispositif de transformation qui soit très compact et qui puisse procurer des rapports de transformation relativement élevés lorsque l'on doit adapter l'un à l'autre à haute fréquence des circuits d'impédance différentes.
Un autre objet de l'invention est de fournir des moyens pour adapter des antennes de divers types à des lignes de transmission sans avoir à faire usage d'un équipement volumineux: le transformateur et l'antenne sont associés l'un à l'autre par les procédés de l'invention sans augmenter de façon appréciable le volume de l'antenne.
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D'autres objets de l'invention, sont de réaliser un dispositif oscillant et amplificateur à, très haute fréquence, lequel contient les transformateurs destinés à adapter le circuit d'entrée ou le circuit de sortie du tube oscillant à l'entrée ou à la sortie correspondante du circuit ou de la ligne de tra.ns- mission.
Sous son aspect le plus général, l'invention réalise un dispositif de transformation électrique pour coupler deux circuits d'impédances différentes dans une gamme déterminée de hautes fréquences. Ledit dispositif comprend un certain nombre de conducteurs électriques répartis en deux groupes, ainsi que des moyens pour relier ces conducteurs entre eux à l'une des extrémités, de façon à ce qu'une ligne de transmission soit constituée entre ces deux groupes, court-circuités à cette extré- mité et ouverts à l'autre extrémité et de longueur telle qu'elle résonne en quart d'onde à une fréquence donnée dans la, bande spécifiée.
Le dispositif comprend aussi des moyens pour relier l'un des circuits extérieurs eux conducteurs de l'un des groupes et l'autre circuit extérieur à l'ensemble des conducteurs qui sont à l'extrémité court-circuités.
L'invention sera, mieux comprise à, la lecture de la description qui va être faite d'un certain nombre de réalisations particulières et à, l'examen des dessins qui représentent schématiquement, à titre d'exemples non limitatifs, lesdits modes de réalisation.
La figure 1 est une coupe longitudinale d'une forme simple de transformateur réalisé d'après les caractéristiques de l'invention.
La figure 2 et la. figure 3 sont des coupes transversales de deux transformateurs dont l'un est celui de la figure 1 et dont l'autre n'en diffère que par une forme légèrement différente du conducteur central.
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Les figures 4 et 5 donnent, sous deux formes différentes, le schéma électrique du circuit équivalent aux transformateurs des figures 1, 2 et 3.
La figure 6 est une vue longitudinale d'un autre transformateur du système de l'invention dont l'écran a été sectionné pour laisser voir les dispositions intérieures.
La figure 7 est la coupe transversale de la figure 6.
Les figures 8 et 9 montrent, comme les figures 6 et 7, une autre forme possible de transformateur.
Les figures 10 et 11 donnent, sous deux formes différentes, le circuit électrique équivalent au transformateur des figures 8 et 9.
Les figures 12 et 13 fournissent respectivement des coupes longitudinale et transversale d'un transformateur équilibré réalisé d'après les caractéristiques de l'invention.
La figure 14 donne la coupe longitudinale d'un transformateur, analogue à celui de la figure 1, et couplé avec une antenne rectiligne.
La figure 15 représente une antenne jouant aussi le rôle d'un transformateur analogue à celui des figures 6 et 7.
Les figures 16,17, 20,21, représentent des types d'antennes repliées réalisées conformément aux caractéristiques de l'invention.
Les figures 18 et 19 sont des variantes de coupes transversales de quelques unes des antennes des figures 16,17, 20 ou 21.
La figure 22 représente un amplificateur contenant des transformateurs d'un modèle de l'invention. L'enveloppe extérieure est sectionnée afin de laisser voir l'intérieur.
Les figures 23 et 24 sont des vues en bout des transformateurs de la figure 22.
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La figure 25 fournit le circuit électrique équivalent à l'amplificateur des figures 22, 23, 24.
La figure 26 est la coupe longitudinale d'un type de transformateur du type de l'invention susceptible d'être accordée et qui est associé avec un tube amplificateur.
Les figures 27 et 28 sont des coupes transversales du dispositif d'accord à piston de la figure 26 et montrent les détails de ce piston et d'une variante possible.
La figure 29 représente un autre transformateur accordable qui possède, en outre, des moyens pour régler le rapport de transformation.
La figure 30 donne les détails du piston du transformateur de la figure 29, en coupe transversale.
La figure 31 est une vue longitudinale d'un oscillateur pour très hautes fréquences, lequel oscillateur contient un transformateur accordable du type de celui de la.:Figure 6 L'enveloppe extérieure de l'oscillateur a, été sectionnée pour laisser voir l'intérieur.
Les figures 32 et 33 sont des vues en coupe du piston d'accord et de l'ensemble de condensateurs de la figure 31.
Les figures 34 à 38 teprésentent des détails des éléments représentés par les figures 32 et 33.
Les figures 39 et 40 donnent respectivement une vue en élévation latérale et une vue en coupe transversale d'une antenne semblable à celle de la figure 21 et contenant un générateur d'oscillations.
Les figures 41 et 42 représentent respectivement en élévation latérale et en coupe transversale une autre forme d'antenne contenant un générateur d'oscillations.
La figure 43 représente en vue longitudinale et partiellement aussi en coupe longitudinale deux transformateurs
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accordables d'un type de l'invention, lesquels sont utilisés comme transformateurs de sortie d'un amplificateur push-pull.
La figure 44 est la vue longitudinale d'un amplificateur push-pull contenant des transformateurs équilibrés d'entrée et de sortie d'un type de l'invention. L'enveloppe de l'amplificateur est sectionnée pour laisser voir l'intérieur.
La figure 45 est la vue longitudinale d'un oscillateur pour très hautes fréquences, semblable à certains égards à celui de la figure 21, mais dans lequel on a, utilisé un autre type de transformateur. L'enveloppe de l'oscillateur a été sectionnée pour laisser voir l'intérieur.
Les figures 46 et 47 représentent les coupes de deux types de piston d'accord qui peuvent être employés avec l'oscillateur de la figure 45.
On se reportera d'abord aux figures 1 et 2 qui représentent une forme simple d'un transformateur à haute fréquence réalisé selon les caractéristiques de l'invention. Le transformateur se compose d'une boite cylindrique métallique 1, fermée à sa partie inférieure par une plaque 2 et d'un conducteur cylindrique central dont la partie principale 3 est reliée, par sa base, à la plaque 2. Ce conducteur est fendu longitudinalement par une fente profonde 4 qui détache une languette 5 de la partie principale 3, divisant ainsi le conducteur en deux segments in- égaux. La partie inférieure de la languette 5 n'est pas en contact avec la plaque 2.
La boite 1 et le conducteur 3 sont profilés à leur partie supérieure en tronc de cône, de façon à pouvoir se raccorder à une ligne de transmission coaxiale, dont une partie est représentée sous le numéro 6. Une petite ouverture 7 est ménagée dans la plaque de base 2 afin de permettre le passage d'une connexion allant vers l'extrémité de la languette 5.
La languette 5 et la partie du conducteur 3 qui est
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en face de la languette constituent une ligne de transmission court-circuitée à son extrémité supérieure. La profondeur de la ènte doit être telle que la ligne de transmission ainsi définie résonne au quart d'onde de la fréquence moyenne de la bande sur laquelle le transformateur devra fonctionner. On remarquera que l'enveloppe 1 forme avec le conducteur central une autre ligne de transmission qui est court-circuitée à son extrémité inférieure. Cette ligne doit aussi résonner au quart d'onde de la fréquence moyenne de fonctionnement et elle doit, de préférence, posséder une impédance caractéristique égale à l'impédance termina.le de la ligne de transmission 6.
On n'a pas représenté sur la figure l'impédance de charge à. laquelle l'impédance de la ligne de transmission doit être adaptée:elle devrait être connectée entre lalanguette5et l'enveloppe extérieure 1.
La figure 3 montre la section transversale d'une autre forme de conducteur central pour le même transformateur.
Le conducteur central de la, figure 3 est un tube creux dont un secteur est détaché au moyen de deux incisions radiales et longitudinales 4A et 43 qui découpent une languette isolée 5. La portion restante du tube constitue le conducteur principal 3, lequel, comme dans la, figure 1, est relié par sa partie inférieure à l'enveloppe 1. La partie inférieure de la languette 5 est, comme dans la figure 1, isolée de l'enveloppe et la. nonnexion qui doit s'y raccorder pénètre par un trou semblable au trou 7. Le transformateur de la. figure 3 se comporte exactement, du point de vue électrique, comme celui des figures 1 et 2.
Le fonctionnement du transformateur des figures 1, 2 ou 3 sera expliqué à l'aide du circuit électrique équivalent dont le diagramme a été représenté sur les figures 4 et 5. Dans ces figures, Zl représente l'impédance terminale de la ligne de transmission 6 et Z2 représente l'impédance à laquelle z1 doit être adaptée. Le conducteur 1 des figures 4 et 5 représente
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l'enveloppe 1 de la figure 1, les conducteurs 3 et 5 des figures 4 et 5 correspondent respectivement à la portion principale 3 et à la languette 5 du conducteur central de la figure 1.
Les conducteurs 1, 3 et 5 des figures 4 et 5 forment, deux à deux, trois lignes de transmission qui sont respectivement désignées pàr les condensateurs a, b, c, qui relient les conducteurs d'eux, à deux.
La ligne de transmission A, formée par les conducteurs 1 et 5 , constitue la connexion entre les impédances Zl et Z2 . La ligne de transmission B, formée par les conducteurs 1 et 3, est connectée par une de ses extrémités sur l'impédance
Z1 tandis que son autre extrémité est court-circuitée, de sorte que cette ligne, qui résonne à quart d'onde, se présente comme un shunt de très grande impédance jeté entre les bornes terminales de gauche de la ligne A.. La figure 5 représente ce shunt en B.
La ligne de transmission c , formée par les conducteurs 3 et 5, est court-circuitée à l'une de ses extrémités, tandis que son autre extrémité est connectée sur l'impédance Z2.
Comme elle est aussi résonnante à quart d'onde, elle se présentera comme un shunt C de très grande impédance jeté entre les bornes terminales de droite de la ligne A, comme on l'a représenté sur la figure 5.
En définitive, en ce qui regarde la transmission de Zl vers Z2, les impédances B et C peuvent être négligées.
La ligne de transmission qui relie Zl à Z2 est une ligne quart d'onde et elle fonctionnera de la façon bien connue comme un dispositif inverseur d'impédance. L'impédance, vue de Zl, sera égale à Zo2/Z2 en désignant par Zo 1'impédance carac- téristique de la ligne de transmission A. Si nous posons Z2 = m2ZI, la, condition d'adaptation des impédances à l'extrémité de gauche de la ligne A sera
Zl = zo2/ m2ZI
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et l'on en déduira
Zo =mZI.
On a dit plus haut que l'impédance caractéristique Zk de la ligne de transmission constituée par l'enveloppe 1 et par le conducteur central devait être, de préférence, égale à ZI. Comme l'impédance caractéristique d'une ligne de transmission (dont on néglige les pertes par dissipation) est égale à @L/C, en désignant par L et par C la. self-induction et la capacité par unité de longueur, le rapport Zk/Zo sera.
égal au rapport inverse des capacités correspondantes par unité de longueur, parce que, dans le cas des conduteurs cylindriques du type de ceux des figurée 1 et 3 , le rapportdes self-inductions par unité de longueur est exactement égal su rapport inverse des capacités correspondantes. Il suit delé quelerapport Zk/Zo sera exacte- ment égal au rapport des capacités par unité de longueur vis é
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vis de 1 2nVE-;] TYPO ], C:u C0l1QL1.,:::,t811r 5 tOCl¯t seul et c3ec rJalX <#c>n.5u.c;., teurs 3 et 5 ensemble.
En se reportant 2. la figure 3 , si les coupures 4a et 4B sont. très étroites, les nombres de lignes de force se terminant respectivement sur la. languette 5 et sur les portions 3 et 5 ensemble, seront exactement proportionnels
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respectivement a 6 8t 8. 2 n. , en désignant par 6 l'angle au centre sous-tendu par la section transversale de la. languette 5 (voir figure 3 ). Or, ces nombres de lignes de force sont proportionnels aux capacités correspondantes.
Ainsi, si l'on désigne par N le nombre total de lignes de force se terminant sur l'ensemble des deux conducteurs 3 et 5 et par n le nombre de ces lignes se terminant sur le conducteur 5 seul, on aura approximativement:
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Zo/Zlc =- 20/ 2 = 11//n 2 n /G Liais, puisque, commeon l'a dit plus haut, l'on a aussi
Zo mZI et Z2 m2ZI il s'ensuit que
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- 9 - m=N/n=2Ò/e et le rapport de transformation des impédances est égal à m2= N2 (2 Ò)2 =N/n2 =
Il n'est pas essentiel, d'après les caractéristiques de l'invention, qu'il existe une enveloppe ou un écran, tel que 1 pour entourer le conducteur fendu 3. Lorsqu'il n'existe pas d'écran, le fonctionnement est le même et c'est la plaque de fond qui joue le rôle que jouerait l'enveloppe.
D'une façon plus générale, si l'on désigne par Yo l'admittance de la languette 5 par unité de longueur, par Y l'admittance par unité de longueur des deux conducteurs 3 et 5 pris ensemble, ces deux admittances étant prises par rapport à l'écran (ou à la plaque de fond s'il n'y a pas d'écran), on aura: m2=Y21/Y2.
En pratique , les admittances sont proportionnelles aux capacités correspondantes.
En se reportant de nouveau à la figure 1, l'effile- ment tronc-conique de la partie supérieure du transformateur doit être tel que l'impédance caractéristique en un point quel- conque de la partie profilée soit égal à celui de la ligne B, c'est à dire, en fait, à ZI.
Dans la description qui précède, on a dit que cer- taines lignes de transmission devait résonner à quart d'onde de la fréquence moyenne de fonctionnement. La longueur physique réelle d'une telle ligne sera souvent très sensiblement égale au quart de la longueur d'onde correspondante mais, comme il arrive que son extrémité ouverte puisse être shuntée par une capacité de dispersion ou bien qu'un condensateur soit même connecté entre les conducteurs de cette ligne à son extrémité ouverte ou en tout autre point, la longueur physique correspondant à la résonance sera alors de façon appréciable inférieure au quart de la longueur d'onde. La condition essentielle à observer
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est que la, longueur physique soit telle que l'impédance mesurée à. l'extrémité ouverte soit infinie ou approximativement telle.
C'est dans ce sens que l'on entend dans le présent brevet la dénomination de "ligne résonnant en quart d'onde".
En conséquence, il pourra être fait usage d'un condensateur additionnel pour amener une ligne de transmission donnée à la condition de résonance en quart d'onde.
Les figures 6 et 7 représentent une autre forme du transformateur faisant l'objet de l'invention. Les conducteurs 3 et 5 de la figure 1 sont remplacés par six conducteurs ou fils parallèles 8 disposés symétriquement en cercle autour de l'axe de l'enveloppe I. Ces fils sont tendus entre un plateau supérieur 9 et la plaque de base 2 . Une pièce conique métallique 10 fait bloc avec le plateau 9 et s'appointe suffisamment pour se raccorder au conducteur central de la, ligne de transmission 6.
L'un des fils 8 est isolé de la plaque 2 et peut passer au delà de cette plaque par l'ouverture 7, comme on le voit sur la, figure 6, pour se relier à l'impédance Z2 (non représentée) .
On peut, évidemment, constituer le transformateur avec un nombredifférent de fils analogues aux fils 8 et il n'est pas essentiel qu'ils soient disposés symétriquement. En outre, il est loisible d'isoler plusieurs d'entre eux de la plaque 2 et de les sortir pour les connecter à l'impédance Z2.
D'après ce qui a été dit plus haut, si les fils sont disposés symétriquement et sont au nombre de N, dont n sont connectés à. l'impédance Z2, le rapport de transformation m2sera approximativement égal àN2/n2.
L'impédance ZI a été représentée sur les figures 1 et 6 sous la forme d'une ligne de transmission 6, mais l'invention n'est pas limitée à ce point de vue et l'on peut accepter pour ZI, ou pour Z2, n'importe quel type particulier
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d'impédance.
En se reportant à nouveau à la figure 1, l'on voit que la partie principale 3 du conducteur central agit à la façon d'un écran partiel par rapport au conducteur isolé 5, de sorte que la capacité du conducteur 5 par rapport à l'enveloppe I s'en trouve fort réduite. Cela permet de donner à la ligne de transmission A une impédance Zo élevée sans que sa construction soit volumineuse. On sait, en effet, que l'impédance d'une ligne coaxiale ordinaire de transmission peut difficilement dépasser la valeur de 100 ohms et il en serait ainsi pour la ligne de transmission A de la figure 1 si le conducteur 3 n'existait pas pour jouer le rôle que l'on vient de préciser.
Un exemple numérique rendra ces considérations beaucoup plus claires. Supposons que l'on ait à adapter une ligne de transmission d'impédance ZI égale à 70 ohms à une antenne possédant une impédance Z2 égale à 1.050 ohmà. On aura alors m2= 15, de sorte que Zo = mZI, devra être égal à 275 ohms environ. Une ligne de transmission de type ordinaire devrait être très volumineuse pour posséder une telle impédance, mais le résultat sera obtenu ici, grâce aux procédés de l'invention, avec des dimensions modérées, en prenant l'angle q de la figure 3 égal à
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c'est à dire à environ 95 degrés.
Les figures 8 et 9 représentent une autre forme de l'invention. Dans le transformateur de la figure 8, aucune des parties du conducteur central divisé n'est reliée à l'enveloppe 1. Le conducteur central est constitué, sur les figures 8 et 9, par un tube creux que des fentes longitudinales 4A et 4B divisent en deux parties 3 et 5 analogues à celles que l'on a déjà rencontrées sur la figure 3.
Un conducteur 11 est connecté à la partie inférieure
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du cylindre central et un conducteur 12 à la partie supérieure de la, portion 3 du cylindre central. La partie supérieure de la portion 5 du cylindre central reste isolée. L'impédance inférieure ZI se connecte entre le conducteur 11 et l'enveloppe extérieure 1 du transformateur. L'impédance z2, de beaucoup supérieure à Zl, se connecte entre le conducteur 12 et l'en- veloppe 1.
La longueur des fentes 4A et 4B doit être telle que la ligne de transmission court-circuitée vers le bas constituée par les deux conducteurs 3 et 5 résonne en quart d'onde de fréquence moyenne de fonctionnement. La longueur des lignes de transmission constituées par l'enveloppe 1 avec chacun des conducteurs 3 ou 5 sera. un peu supérieure à la longueur de la fente 4A.
Les figures 10 et 11 représentent, sous deux formes différentes, le circuit équivalent du transformateur des figures 8 et 9. La figure 10 est semblable à la figure 4, sauf que le conducteur 3 est relié à. la plus forte Z2 des deux impédances, au lieu d'être relié à l'enveloppe 1 et que le conducteur 5 est isolé du côté de l'impédance Z2. La figure 11 a été obtenue en redèssinant la figure 10 et l'on peut se rendre compte, sur la figure 11, que les lignes de transmission A et B sont reliées en série, tandis que l'impédance ZI est en shunt entre la. jonction des deux lignes A et B.
Chacune des lignes de transmission A et B a été représentée sur la figure 11 sous la forme du réseau en Ò équivalent. Si l'on désigne par d la longueur physique du conducteur central 3-5, ainsi qu'on l'a indiqué sur la. figure 8, par L3 et 15 les impédances en série dans les circuits en Ò équivalents aux lignes de transmission A et B (en négligeant les pertes) et par C3 et C5 les capacités respectives qui doivent figurer dans ces circuits enÒ, l'on aura
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w L3 = Z3 sin ( 2 tL d/ .
) wC3= I/Z3 tg ( Ò d/#) w L5 == Z5 sin (2Òd/# wC5 = I/Z5 tg ( Òd/#)
La longueur d sera généralement un peu spuérieure au quart d'onde de la longueur d'onde opératoire.
On peut montrer que, dans les conditions de la figure 11, le montage fonctionne comme un transformateur abaisseur entre l'impédance Z2 et l'impédance 21. et le rapport de transformation peut être ajusté par un choix convenable des valeurs de Z3, de Z5 et de d. La formule qui donne le rapport de transformation est assez compliquée et il n'est pas nécessaire de la reproduire ici. On notera que les capacités C3 et C5 devraient être légèrement augmentées pour tenir compte des capacités de dispersion qui peuvent exister aux extrémités des parties 3 et 5 du conducteur central.
On ajoutera que, puisque les deux lignes A et B sont prises en série, un peu plus longues que la demi longueur d'onde, les tensions aux extrémités seront en opposition de phase, de sorte que la tension aux bornes de ZI, qui est à peu près au milieu électrique, sera évidemment relativement faible.
Ceci montre que le rapport de transformation'obtenu sera relativement élevé.
Il est évident que l'impédance Z2 aurait pu être reliée au conducteur 5 au lieu de l'être au conducteur 3. De même, les deux conducteurs d'un circuit équilibré auraient pu être reliés respectivement aux deux conducteurs 3 et 5 .
On a signalé plus haut que la disposition relative des conducteurs 3.et 5 du transformateur (dans n'importe laquelle des réalisations qui ont été décrites) réalise un effet d'écran de l'un par rapport à l'autre et qu'il s'ensuit que l'on obtient ainsi une ligne de transmission d'impédance caractéristique
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relativement élevée et cependant de faible volume. D'une façon encore plus généra,le, les deux conducteurs peuvent comprendre chacun, deux groupes (ou davantage) de conducteurs disposés de façon à réaliser une ligne de transmission résonnant en quart d'onde et court-circuitée à 1 une de ses extrémités.
Les deux groupes de conducteurq qui constituent cette ligne de transmission doivent, évidemment, être entièrement isolés l'un de l'autre à l'extrémité ouverte.
Si dans un transformateur semblable à ceux des figures 1 et 2, on désire que la ligne de transmission constituée pa.r le conducteur -; et l'enveloppe 1 possède une très grande impédance caractéristique, on peut constituer chacun des conducteurs et par un tube fendu longitudinalement par une fente de largeur convenable et contenant un fil à, l'intérieur.
Ceci augmentera énormément l'effet d'écran que le conducteur 3 exerce sur le conducteur 5 et l'impédance caractéristique de la ligne de transmission forcée pa.r le conducteur 5 et l'enveloppe 1 sera très élevée. Si la, ligne de transmission court-circuitée constituée par les deux conducteurs 3 et 5 reste bien résonnante à quart d'onde, la réduction de son impédance caractéristique sera sans importance. On décrira plus loin des dispositifs dans lesquels cette disposition a été adoptée.
Il est évident aussi que l'on peut augmenter l'effet d'écran dans le transformateur des figures 6 et 7 en en consti- tuant une véritable cage par un nombreassez grand de Fils parallèles reliant entre elles les plaques 2 et 9 et en utili- sant, à l'intérieur de cette cage, un fil additionnai relié au plat'-au9 et traversant, sans la. toucher, la plaque par un trou 7, pour se connecter à l'impédance Z2.
Toutes les réalisations de l'invention qui ont été décrites jusqu'à présent ne sont pas du type équilibré. Les caractéristiques de l'invention sont cependant également
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applicables à la réalisation de transformateurs équilibrés. Les figures 12 et 13 représentent deux systèmes de conducteurs tubulaires semblables à ceux qui ont été décrits dans les figures 1 et 3 et qui sont enfermés sous une enveloppe commune 1. Les portions principales 3A et 3B des deux tubes sont reliées par leur extrémité inférieure à l'enveloppe 1 tandis que les extrémités inférieures des languettes 5A et 5B, isolées de l'enveloppe 1, peuvent être reliées à des conducteurs extérieurs pénétrant par les trous 7A et 7B ménagés dans la plaque de base de l'enveloppe 1.
Deux autres trous, 13A et 13B sont percés dans la face supérieure de l'enveloppe 1 pour permettre le passage de conducteurs se reliant aux extrémités supérieures des deux tubes. Une impédance équilibrée ZI (non représentée) et de faible valeur sera reliée à ans extrémités supérieures et une autre impédance équilibrée Z2 (non représentée) et de valeur élevée sera reliée aux extrémités inférieures des languettes 5A et 5B. Les lignes de transmission court-circuitées qui sont constituées entre les portions 3A et 5A et entre les portions 3B et 5B doivent être, comme précédemment, résonnantes, en quart d'onde.
On notera que les languettes 5A et 5B ont été placées, sur les figures 12 et 13, aussi loin que possible l'une de l'autre (pour des positions données des deux tubes). On obtiendra ainsi la plus forte impédance caractéristique possible pour la ligne de transmission d'équilibrage constituée par ces deux languettes. Si les deux tubes peuvent tourner autour de leur axe, on pourra rapprocher à volonté les languettes l'une de l'autre et diminuer ainsi l'impédance caractéristique de cette ligne de transmission. On dispose alors d'un procédé commode pour faire varier le rapport de transformation.
Il est évident que la présence de l'enveloppe 1 n'est pas essentielle et qu'on peut la supprimer. Le fonctionne-
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ment du transformateur équilibré sera, exactement la même, la plaque de base jouant seule le rôle qui était dévolu à l'enve- loppe 1.
La figure 14 représente une application pratique très simple du transformateur de l'invention. Celui--ci est du type de la figure 1 nais retourné sens dessus dessous. La languet te 5 se prolonge verticalement à travers le trou 7 an delà duquel elle constitue une antenne rectiligne demi-onde 14 alimentée par le transformateur. La plaque de terre est en 15. Le Tender de la ligne coaxialede transmission qui alimente l'an- tenne est en 6.
Le transformateur sera calculé selon les prin- cipes que l'on a exposés, pour adapter la, ligne de transmission 6 à l'antenne 14, laquelle, dans ce cas, possède une impédance Z2 supérieure à celle de la ligne de transmission.
La section transversale du transformateur peut être, à volonté, celle de la figure ou celle de la. figure
La figure15 représente une autre application dans laquelle c'est l'impédance la plus faibleZ1 qui estcombinée avec le transformateur. L'antenne de la figure 15 comporte un plateau supérieur 9, supporté par des moyens non représentés sur la figure, et relié par un certain nombre de fils parallèles 8 à un- plaque de terre 1b, l'un des fils8 traversant;
sans la, toucher, ceete plaque de terre pour constituer, au delà, de celleci, 1 conducteur intérieur de la ligne de transmission 16 qui est la faeder d'alimentation de l'antenne. La disposition de la figure 15 est semblable à celle des figures 6 et 7, sauf que l'enveloppe 1 a été supprimée et que rien ne correspond sur la figure 15 aux détails 6 et 10 de la,
figure 6
Les fils 8 et le plateau 9 peuvent être enrobés dans un hémisphère 17 constitué par un matériau isolant de grande constante diélectrique et on obtient ainsi une antenne quart d'onde qui fonctionne de la manière qui a été expliquée dans la
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notice accompagnant le brevet britannique n 7.42/44. Ainsi qu'il est expliqué dans cette notice, le diélectrique a pour objet de permettre de raccourcir considérablement l'antenne et de réduire sa résistance de rayonnement à une valeur qui ne dépasse pas quelques ohms.
L'antenne et le transformateur sont combinés, sur la figure 15, en un bloc indivisible et, si l'appareil est considéré comme un transformateur, l'impédance Zl sera représentée par la résistance de rayonnement de l'antenne. Les dimensions devront être telles que cette impédance Zl soit adaptée à l'impédance Z2 de la ligne de transmission 16, laquelle (environ 70 ohms) est beaucoup plus forte que Zl.
Les figures 16 à 21 représentent d'autres types d'antennes jouant en même temps le rôle de transformateurs conformes aux caractéristiques de l'invention, en vue de leur adaptation à des lignes de transmission. Les dispositions de ces figures procurent, en outre, l'important avantage de réaliser des antennes dont la caractéristique passe-bandes est excellente aux très hautes fréquences et qui sont particulièrement convenables pour équiper des appareils de navigation aérienne pour les communications entre avions ou avec des stations au sol.
Quand on veut réaliser une antenne possédant une bonne caractéristique de bande passante, on choisit habituellement un type d'antenne repliée. Une telle antenne, même si elle n'est pas équilibrée, aura une impédance d'environ 140 ohms et si on doit l'alimenter par une ligne de transmission coaxiale, cette dernière, à moins de lui donner des dimensions inusitées, aura une impédance caractéristique inférieure à 100 ohms et l'adaptation de la ligne à l'antenne sera très mauvaise si on les relie directement.
Une antenne rectiligne quart d'onde n'aurait, par contre, qu'une impédance de base d'environ 40 ohms mais sa carac- téristique de bande passante est très étroite. On va expliquer
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plus loin qu'une telle antenne peut être combinée avec un transformateur du type de l'invention de telle façon que son impédance terminale soit augmentée jusqu'à être comparable à l'impédance caractéristique d'une ligne de transmission (70 ohms, par exemple), de telle sorte que la liaison en direct sera rendue possible et qu'en même temps l'antenne sera. devenue semblable à une antenne repliée et possédera une caractéristique satisfaisante de bande passante. On aura. alors réalisé Lui arrangement très simple et très compact.
La figure 16 représente une forme intéressante d'une telle antenne repliée. Elle comporte deux membres para.llèles 3 et
5 , reliés électriquement au sommet et séparés l'un de l'autre par une fente 4. L'un des membres 3 est relié à la plaque de terre 15 à son extrémité inférieure tandis que l'autre membre 5 est relié par son extrémité inférieure au conducteur intérieur de la ligne de transmission 16 qui constitue le feeder a.limen- taire. Les deux membres 3 et 5 sont de dimensions différentes, de sorte que le membre 5 connecté au feeder 16 possède par unité de longueur une admittance à la. terre supérieure à celle du membre 3. La longueur des membres 3 et 5 est telle que l'antenne fonctionne en antenne repliée demi-onde.
Les deux membres restent donc par rapport à la terre à des potentiels égaux en des points situés à, la même hauteur au-dessus du sol (si l'on se borne à considérer les composantes dela tension appliquée qui produisent le rayonnement).
Une autre forme d'antenne repliée est représentée par la figure 17 et diffère de celle de la figure 16 en ce que la ligne de transmission 16 es t prise dans le membre 3 et que le conducteur extérieur de cette ligne va se relier au membre en un point situé à une certaine distance de l'extrémité intérieure de celui-ci.
Dans une troisime forme, représentée par la figure
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20, le ra.pport des sections transversales des deux membres 3 et 5 varie en fonction de leur distance à la terre et de telle façon que l'admittance par unité de longueur du membre 5, relié au conducteur intérieur de la ligne de transmission 16, soit décroissante par rapport à l'admittance de l'autre membre quand on s'éloigne de la terre. Ce mode de construction se justifie par des raisons diverses d'aérodynamique et, notamment, pour diminuer le moment fléchissant et la contrainte à la base de l'antenne quand elle est installée sur un avion.
Les antennes représentées par les figures 16, 17 ou 20 peuvent être construites' au moyen d'un cylindre ou d'un cône de métal dont la section transversale sera, par exemple, à profil aérodynamique comme on l'a représenté sur la figure 18. L'en- taille longitudinale 4 s'approfondit sur presque toute la lon- gueur de l'antenne et la divise en deux parties 3 et 5 réunies par leurs sommets. Les deux parties 3 et 5 ne sont pas nécessai- rement de sections transversales inégales.
On voit sur la figure 19 une disposition dans laquelle le membre 3 possède une section transversale pourvue d'une saillie ou arête tandis que la section transversale du membre 5 est recourbée en forme de V dont les deux branches embrassent l'arête du membre 3 dont elles @ sont séparées, soit par un intervalle d'air, soit par une couche d'un diélectrique convenable figuré par le numéro 18. Ce mode de construction combine à la fois une grande résistance mécanique à la base avec un profil aérodynamique qui convient à une antenne d'avion.
La figure 21 montre comment l'une quelconque de ces antennes peut être convertie en antenne équilibrée en lui don- nant un contrepoids 19 relié au membre 3 , lequel est toujours relié à la terre comme précédemment. Le contreproids peut consti- tuer un prolongement du membre 3 , mais il doit être de forme identique à celle de l'ensemble des deux membres 3 et 5 sans
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comporter cependant aucune fente.
Une telle antenne équilibrée peut être construite, par exemple, à partir d'un cylindre plein dans lequel on a d'abord pratiqué une entaille transversale 20 qui ne sectionne que partiellement le cylindre et qui donne accès à l'entaille longitudinale 4 dont la, profondeur égale environ la, moitié de la. longueur du cylindre et qui divise le demi-cylindresupérieur en deux parties 3 et 5.Le conducteur intérieur de la ligne de transmission 16 tarverse longitudinalement le membre 3 par un canal approprié et sera relié au membre 5 en un point convenable de celui-ci, comme on le voit sur la. figure 21. Ce point sera souvent choisi à l'extrémité inférieure de la pièce 5.
Dans tous les cas, la. longueur de la, fente 4 qui sépare les deux membres doit être telle que soit réalisée une ligne de transmission dont la longueur soit effectivement équivalente au wuart de la. longueur d'onde moyenne de fonctionnement, selon les principes déjà exposés.
Le comportement des antennes des figures 16 à 20 peut s'expliquer de la même façon que celui du transformateur de la figure 1, en se reportant aux circuits équivalents des figures 4 et 5, dans lesquels la résistance de rayonnement de l'antenne remplacera, l'impédance ZI. On va cependant fournir une autre explication:
Puisque l'antenne est du type replié et résonnant à demi longueur d'onde, elle recevra un courant I5(voir figure16) dans le membre 5, par la ligne de transmission 16 et, en même temps, il apparaîtra un courant I à la, base du membre 3, les deux courants I3 et I5 étant de même sens. Le courant total à la base de l'antenne sera. donc I = I3+ I5 et l'antenne rayonne comme si elle était une simple antenne qua.rt d'onde alimentée à une de ses extrémités.
Désignons par R la résistance de rayonnement effective
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totale de cette simple antenne quart d'onde et par R5 la résistance effective de charge du feeder alimentaire 16, laquelle résulte de la connexion de ce feeder avec le membre 5. En négligeant, pour le moment, la réactance de l'antenne, les considérations d'énergie permettent d'écrire:
I2R = I5R5
Si la fente 4 est très étroite, on aura approximati- vement
I/I5= N/n en désignant par N le nombre total de lignes de force qui, dans un diagramme de champ tracé dans un plan horizontal atteignent les deux membres 3 et 5, et par n le nombre de lignes de forme qui n'atteignent que le membre 5.
On a donc: R5 (N/n)2 R
Si l'on veut maintenant tenir compte de la réactance jK de l'antenne et aussi des dimensions de la fente 4, il est clair que l'impédance apparente vue de la ligne de transmission 16 sera obtrenue par la mise en parallèle de (N/n)2 (R+jK) avec une impédance jKs ou Ks représente la réactance de la fente 4 considérée comme une ligne de transmission en court-circuit.
Cette réactance Ks sera, en général, très grande dans la bande passante de l'antenne.
Il est visible que la disposition est équivalente à la combinaison d'un transformateur de rapport (N/n)2 et d'une antenne ordinaire quart d'onde dont une extrémité est à la terre mais, on l'a déjà dit, la disposition procure, en plus, les avantages des mêmes propriétés de bande passante que celles des antennes repliées.
Dans le cas du type d'antenne équilibrée décrite en étudiant la figure 21, on peut montrer que l'antenne se comportera comme si elle possédait une impédance obtenue par
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la mise en parallèle de
1+ (N/n)2 (R + jk avec jKs.
Dans tous les cas;, l'antenne doit résonner sur la fréquence moyenne de fonctionnement de la bande choisie et les caractéristiques passe-bande sont obtenues grâce à, la, réactance caractéristique de la, fente quart d'onde 4 qui shunte effectivement l'antenne. Aux fréquences inférieures à la fréquence moyenne, l'antenne aura une réactance négative, tandis que la fente possédera une réactance pmsitive. Aux fréquences supérieures à. la fréquence moyenne, c'est l'antenne qui aura. une réactance positive et la fente 4 qui possédera une réactance négative, il est clair que, par un calcul convenable de l'impédance caractéristique de la fente, la combinaison peut procurer une réactance nulle à la fréquence moyenne et également à une certaine fréquence au dessus, ainsi qu'à une certaine fréquence au dessous.
Ceci garantit une bonne caractéristique passe-bande.
Dans un exemple particulier d'antenne du type de la figure 16, l'impédance R + jk était de l'ordre de 36 ohms et elle était adaptée à une ligne de transmission coaxiale dont l'impédance caractéristique était d'environ 68 ohms. La forme de la section transversale de l'antenne était exactement celle de la figura 18 et la, fente longitudinale 4 était perpendiculaire au grand axe de cette section et près de son extrémité la plus large. Les surfaces inégales ainsi séparées dans la section transversale de l'antenne étaient telles que le rapport N/n était d'environ 1,31. La plus petite de ces deux surfaces constituait la section du membre 3 de l'antenne et se trouvait reliée à la terre; le conducteur intérieur de la ligne de transmission était relié à l'extrémité inférieure de l'autre membre 5.
On notera que, dans le cas de l'antenne équilibrée de la figure 21, il n'est pas nécessaire de prévoir de gaine
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extérieure quart d'onde pour le feeder de transmission en vue de supprimer les ondes stationnaires si la connexion du conducteur externe de ce feeder est faite symétriquement à l'antenne, comme il est représenté sur la figure 21.
Les figures 22,23 et 24 représentent un amplificateur pour très hautes fréquences dans lequel sont des transformateurs du type de l'invention. L'appareil comprend deux transformateurs semblables à ceux des figures I et 3 et situés bout à bout à l'intérieur d'une enveloppe métallique cylindrique 21 possédant une cloison 22 qui la divise en deux parties. Les conducteurs centraux des deux transformateurs sont semblables à ceux de la figure 1 et sont constitués par des tubes 23A et 23B portant chacun deux fentes longitudinales 24A et 24B.qui y détachent deux languettes 25A et 25B. L'enveloppe extérieure 21 est profilée en tronc de cône à ses deux extrémités pour se raccorder aux deux lignes de transmission d'entrée et de sortie 26A et 26B.
La partie centrale de la cloison 22 est perforée peur constituer une grille de commande 27. La languette 25A porte à son extrémité une plaque 28 jouant le rôle de cathode; cette plaque est isolée de la partie principale du conducteur 23A.
La forme de cette cathode est visible sur la figure 23 ; elle est parallèle à la grille de commande 27 et convenablement espacée de celle-ci. La surface de la cathode faisant face à la grille est enduite, selon des méthodes bien connues, d'une substance convenable à l'émission des électrons et des moyens de chauffage de la cathode, non représentés sur la figure, sont logés à l'intérieur du conducteur creux 23A.
La languette 25B de l'autre transformateur porte une plaque d'anode 29 dont on voit la forme sur la figure 24 et qui est située à une distance convenable de la grille 27 de l'autre côté de celle-ci. La plaque d'anode n'est évidemment pas
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revêtue d'Enduit émissif, ni pourvue de moyens de chauffage.
Les deux tubes 23A et 23B sont sépares de la cloison 22 par de minces rondelles annulaires de mica. 30A et 30B quiservent à les isoler de cette cloison etfournissent, en même temps, aux très hautes fréquences, des condensateurs de bypass, de telle sorte que les tubes 23A et 63B se trouvent effec- tivement, pour ces fréquences, en liaison avec l'enveloppe 21.
Les conducteurs intérieurs des lignes de transmission 16A et 36B sont, de foyon analogue, isoles des extrémités des
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tubes :3J1. .;t 3J3 par :1.i#;: disques de mica. 31.'. et 31) crui jouent, un même teaps, la rôle de condensateurs d'entrée et de sortie pour 1'amplificateur.
L'enveloppe 22 est scellée en 32A et 32B par des scellements en verre réa.lisés entre les conducteurs intérieur et extérieur de chacune des lignes de transmission 26A et 26B, de sorte que la. boîte de l'amplificateur peut être vidée. Deux ouvertures scellées au verre 33A et 33B sont prévues dans les parois latérales de la boîte pour la passage des conducteurs 34A et 34B qui se relient aux tubes 23A et 23B a travers des bobines de self-inductance 35A et 35B.
Ces conducteurs permettent d'appli- quer à l'anode et à la. cathode les tensions de polarisation convenables provenant des sources d'alimentation extérieures.
La, disposition qui vient d'être décrite est, en fait,
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c . 7¯7.r: d'un amplificateur dont 1 ; grille est 2. la terre et qui fait corps avec les deux transformateurs d'entrés et de sortie qui le reliant aux lignes de transmission d'entrée et de sortie.
La figure 25 donne le circuit électrique équivalent et indique aussi comment on peut, par exemple, lui fournir l'énergie nécescaire à son fonctionnement. Les éléments de la figure 25 qui correspondent à des éléments de la figure 22 ont reçu le même numéro de référence. On trouve, en plus, sur la figure 25 une source 36 fournissant la tension de polarisation de la cathode
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et une source 37 pour l'anode. Ces deux sources sont respectivement en série avec les bobines 35A et 35B; elles sont d'un type quelconque capable de fournir la tension et la pola.rité convenables selon la technique courante.
Comme les impédances d'entrée et de sortie de l'amplificateur sont, en général, inégales les rapports de transformation des transformateurs d'anode et de cathode seront habituellement différents, en supposant que les impédances des deux lignes de transmission 26A et 26B sont les mêmes. On a représenté ces différences sur la figure 22 en donnant aux languettes 25A et 25B des largeurs différentes.
Les figures 26 et 27 représentent l'utilisation d'un transformateur conforme à l'invention comme transformateur de sortie d'un amplificateur, réalisant le couplage de cet amplificateur avec une ligne de transmission, par exemple. Le dispositif de la figure 26 comporte, en outre, des moyens, pour accorder le transformateur sur la longueur d'onde moyenne de fonctionnement.
L'amplificateur de la figure 26 comporte une triode 38 dont la cathode est à la terre. Sa grille de commande est reliée par un condensateur 40 à une borne d'entrée 39, tandis qu'une résistance en dérivation 42 la relie à la borne 41 qui lui fournit une tension convenable de polarisation. La source de polarisation (non représentée) sera reliée entre la borne 41 et la borne de terre 42. L'anode du tube 38 est reliée par la bobine à haute fréquence 43 à la borne 44 qui reçoit le pôle positif d'une source à haute tension (non représentée) dont le pôle négatif est à la terre. La source est shuntée par un conden- sateur haute fréquence 45,
Le transformateur de sortie du tube 38 est très semblable à ceux qui ont été décrits sur les figures 1 et 3.
La partie principale 3 de son conducteur central est un tube
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qu'une entaille assez large 46 découpe dans le sens de la longueur. La languette des figures 1 et 3 est remplacée par un conducteur coaxial 47 (voir aussi la figure 27 ) qui traverse la plaque de base 2 par une ouverture et se relie par un conden- sateur 48 l'anode de la, triode 38.
Le conducteur 47 doit être maintenu dans sa position coaxiale dans le tube 3 par des moyens non représentés sur les figures, mais qui laissent entièrement libre l'espace annulaire entre les conducteurs 3 et 47 sur toute la longueur de l'entaille 46. Un piston 49 (visible sur la, figure 27) peut glisser sur le tube 3. Ce piston se compose du disque annulaire 49, en matière isolante, et glissant à. l'extérieur du tube 3 et d'un disque annulaire métallique 50, remplissant exactement l'inter- valle entre le tube 3 et le conducteur 47 et assurant un bon court-circuit électrique antre ces deux pièces. Les disques 49 et 50 sont assemblés par une goupille 51 qui passe à travers l'entaille 46, comme on le voir sur la figure 27.
Le piston peut glisser longitudinalement sous l'action, par exemple, d'une fine tige isolante (non représentée) qui traverse un trou 52 ménagé dans la plaque de base 2 du tramsformateur. Il est donc possible de régler à volonté la, longueur de la ligne de transmission court-circuitée formée pa.r les conducteurs 3 et 47 et, par conséquent, de la rendre résonnante au quart d'onde de la fréquence moyenne de fonctionnement.
Les signaux à amplifier sont appliqués entre les bornes 39 et 42 et les signaux amplifiés sont délivrés à la ligne de transmission 6. Comme l'impédance de sortie de la triode 38 est généralement un multiple d'ordre élevé de l'impédance d'une ligne de transmission, le rapport de transformation n2 du transformateur doit être élevé. Ceci exige, si on se reporte à la figure 5, que l'impédance Zo de la ligne de transmission de couplage A soit élevée et c'est pour cette raison que le conducteur
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47 est disposé à l'intérieur du conducteur 3 pour obtenir un effet d'écran important, ainsi qu'il a déjà,été expliqué. On obtiendra le rapport convenable Zo/ZI en déterminant convenablement la largeur à donner à l'entaille 46.
La figure 28 représente la section transversale d'une disposition meillaure et cependant plus simple pour un piston mobile permettant le réglage en quart d'onde de la ligne de transmission de la figure 26. Le conducteur intérieur est alors pourvu de deux entailles symétriques diamétralement opposées 46A et 46B qui le divisent en deux parties 3A et 3B. L'enveloppe 1 possède également deux fentes longitudinales 53A et 53B. Le disque métallique 50 est pourvu de deux tiges 54A et 54B qui s'allongent diamétralement et traversent les fentes 46A et 53A et 46B et 53B. Des manchons 55A et 55B sont disposés autour des tiges 54A et 54B et doivent glisser sans difficulté dans les fentes 53A et 53B pour permettre au piston d'atteindre la. position convenable.
Les tmges 54 et les manchons 55 sont, de préférence, en céramique, par exemple, et servent seulement de poignées de manoeuvre pour faire glisser le disque de courtcircuit 50 le long du conducteur 47. Les largeurs combinées des entailles 46A et 46B sont équivalentes à celle de l'entaille unique 46 des figures 26 et 27. Si les fentes 53A et 53B n'ont chacune qu'une largeur inférieure à 5 degrés et si leurs bords sont repliés vers l'intérieur du tube 3, comme on l'a représenté sur la figure 28, la fuite de champ à haute fréquence à travers des fentes sera négligeable.
La disposition de la figure 28 est très supérieure à celle des figures 26 et 27 pour le réglage de la position du court-circuit de la ligne de transmission.
Les figures 29 et 30 représentent une autre disposition permettant à la fois le réglage du rapport des impédances Zo/ZI et le réglage de la longueur de résonance de la ligne de
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transmission. Le tube amplificateur n'a pas été représenté sur la figure 29, mais on peut supposer qu'il est monté de la même façon que le tube 38 de la. figure 26 et que son anode est couplée par le condensateur 48 au condensateur intérieur 47.
Le conducteur central de la figure 29 est excentré par rapport à l'enveloppe 1. Le conducteur intérieur 57 de la ligne de transmission 6 augmente progressivement de diamètre versla gauche pour ae terminer par une courte section cylindrique 58 pénétrant exactement dans la partie creuse du conducteur Le conducteur intérieur 46 est vissé ou assemblé de toute autre manière, dans la partie cylindrique 58, comme on le voit sur la figure.
L'extrémité de gauche du tube 3 traverse la plaque terminale 2 de l'enveloppe 1 par un orifice circulaire dont les bords se replient vers l'intéeieur de cette enveloppe pour former, en 59, un court manchon de guidage du tube 3. L'extrémité du tube 3 est retournée vers l'extérieur pour former un petit plateau annulaire 60 qui porte contre la pièce de fond 2.
Le piston de court-circuit est conçu d'après les méthodes indiquées sur les figures 27 et 28 et il est représenté en coupe transversale par la figure 30. 11 comporte un disque annulaire 61 en substance isolante qui entoure le tube 3 et dont lediamètre est t el qu'il ne touche pas à l'enveloppe 1, et un disque métallique annulaire 50, portant une goupille 51 qui pénètre dans une rainure annulaire creusée dans l'épaisseur du disque isolant 61. Une tige de manoeuvre 62, en matière isolante, est fixée au disque 61 et traverse l'enveloppe 1 grâce à une fente longitudinale 53 ménagée dans le paroi de celle-ci.
Les bords de la fente 53 sont repliés en 56 versl'intérieur de l'enveloppe, comme on l'a expliqué sur la figure 28.
Il est évident que la disposition de la figure 29 permet de faire tourner le tube 3 autour de son axe par des
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moyens convenables agissant sur le plateau 60 (non représentés pour ne pas compliquer la figure). Pendant un tel mouvement de rotation, la goupille 51 se déplace librement à l'intérieur de la rainure annulaire où elle trouve son logement. Il est visible aussi que le piston peut glisser longitudinalement sur le tube 3 au moyen de la tige de manoeuvre 62. Il est évident enfin que les deux mouvements sont indépendants l'un de l'autre. L'extrémité de droite du tube 3, qui entoure le conducteur cylindrique
58 , doit être fendue pour assurer un bon contact flexible avec celui-ci.
Sur la figure 30, le plan bissecteur de la fente 46 a été représenté perpendiculaire au plan passant par les deux axes du tube 3 et de l'enveloppe 1. Si, dans la position de cette figure, le tube 3 tourne dans le sens des aiguilles d'une montre, la capacité entre le conducteur intérieur et l'enveloppe diminuera, et si on le tourne en sens inverse, cette capacité augmentera. Il est évident que cela procure un moyen convenable pour le réglage de l'impédance Zo de la ligne de transmission A servant au couplage (figure 5). Ce réglage est indépendant de celui du piston qui rend la ligne résonnante en quart dbnde sur la fréquence moyenne de fonctionnement comme on l'a expliqué sur les figures 26 à 28.
Des vis de blocage (non représentées) peuvent être prévues pour immobiliser le tube 3 dans la position trouvée pour le réglage.
Le profilage tronconique de 1(enveloppe 1 vers la ligne de transmission 6 n'est pas ici de révolution et doit rester excentré. il doit être réalisé de façon qu'il n'en résulte aucune discontinuité appréciable d'impédance.
Les figures 31 à 38 représentent un générateur de très hautes fréquences dans les éléments duquel est incorporé un transformateur réglable du type qui a été décrit sur la figure b.
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Une enveloppe cylindrique 1 contient une cage métallique constituée par huit fils parallèles désignés par SA à 8H qui sont disposés symétriquement en cercle d'un certain rayon autour de l'axe de l'enveloppe 1..Par la. figure 31, l'enveloppe a été représentée en coupe longitudinale afin de laisser voir l'intérieur, les fils figurés en trait plein sont ceux qui vont en arrière du plan de la coupe et les fils figurés en trait interrompu sont ceux qui sont en avant du plan de la coupe.
Une triode 63 se trouve à l'intérieur de l'enveloppe 1 près de son extrémité gauche. Elle fonctionne par les quatre fils 8A, 8C, SE, 8G. Les fils SA et SE sont respectivement reliés à l'anode et à la cathode, les fils 8C et 8G servent à mettre en circuit l'élément de chauffage. Les quatre fils 8A, 8C, SE, 8G doivent donc être isolés l'un de l'autre et de l'enveloppe 1.
Les quatre autres fils, 8B, 8D, 8F, 8H, ne jouent aucun rôle par rapport à la triode 63 et n'ont pas besoin d'être isolés ; ils sont reliés directement par leur extrémité de gauche à la plaque de base 2 de l'enveloppe 1. Ils traversent le piston mobile 64 qui servira. à l'accord ainsi que le bloc d'assemblage 65 et ils vont se relier à droite au conducteur intérieur de la ligne de transmission 6 qui constitue la sortie du générateur.
Une mince feuille 66, de mica. ou d'autre matériau isolant, couvre la surface extérieure de la plaque 2. Le fil 8A (fil d'anode) et le fil SE (fil de cathode) traversent la, plaque 2 et la plaque de mica 66 par des trous ménagés à cet effet et sont fixés à l'intérieur de la plaque 66 par de petites gouttes de soudure 67 et 68 ou de toute autre manière équivalente.
Les fils 8C et 8G (fils de l'élément de chauffage) passent également par des trous de la plaque 2 et viennent s'attacher à des plaques 69 et 70 placées de l'autre côté de la plaque de mica 66 pour constituer des condensateurs de by-pass, grâce auxquels les fils 8C et 8G sont effectivement, aux très
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hautes fréquences, en connexion avec la plaque 2. Les gouttes de soudure 67 et 68 doivent être aussi petites que possible de sorte que la capacité qui shunte les deux fils 8A et 8E à la plaque 2 reste faible. Il est préférable, également, de réaliser des connexions aussi courtes que possible entre les électrodes du tube 63 et les fils 8A, 8C, 8E, 8G, afin de minimiser les capacités de dispersion.
Les quatre fils d'alimentation de la triode 63 se terminent dans le bloc d'assemblage 65 d'une façon qui va maintenant être expliquée en détail. Quatre bornes 71,72, 73,74, sont respectivement reliées aux fils 8A, 8C, 8E, 8G par des bobines de self haute fréquence 75,76, 77,78. Ces bornes sont utilisées respectivement pour le raccordement de la source d'anode, de la source de polarisation de la cathode (ou pour les autres connexions à établir sur celles-ci) et pour la source d'alimentation de l'élément de chauffage. Les connexions sur les fils 8A à 8G sont prises, de préférence, aussi près que possible du bloc de montage 65.
Les fils sortant de l'enveloppe 1 vers les bornes 71 à 74 traversent de petits condensateurs de by-pass à haute fréquence constitués, comme on le voit sur la figure 31, par des plaquettes de mica serrées entre l'enveloppe 1 et une plaquette métallique extérieure.
Les huit fils 8A à 8H traversent le piston mobile 64. Ce piston est entrainé par une vis motrice en métal 79 assemblée en 80 à une tige cylindrique isolante 81 qui traverse l'enveloppe 1 dans un palier 82 et qui peut être manoeuvrée par une poignée à manivelle 83, de telle sorte que, lorsqu'on tourne cette manivelle, le piston 64 se déplace longitudinalement sur les fils 8A à 8H. Le bloc d'assemblage 65 est porté par la partie pleine 81 de la tige de la vis, de telle sorte que celleci tourne sans l'entraîner dans sa rotation.
La ligne de transmission b est excentrique par
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rapport à l'axe de l'enveloppe 1, afin de ménager une place suffisante pour le passage de la tige 81 et pour la manoeuvre de la manivelle 83. Il faut donc que le raccordement conique entre l'enveloppe 1 et le conducteur extérieur de la. ligne de transmission b soit lui même excentré, mais réalisé de telle façon qu'il n'introduise pas de discontinuité d'impédances.
La. figure 32 représente la coupe du piaton b4 et la 'figure 33 elle du bloc de montage 65. Les éléments qui constituent le piston 04 te le bloc 65 sont représentés en plan par les figures 34 à 38.
Le piston 64 comprend un manchon métallique 84à filetage intérieur qui s'adape à la, vis motrice 79. Le manchon 84 fait corps avec un plateau 85 qui est représenté en élévation par la figure 34. Le plateau 85 est percé de quatre grands trous pour le passage des fils A, C, E, G, qui ne doivent pas être en contact av c lui etde quatre petits trous par lesquels passent à frottement doux les fils B, D, F, H. Un. disque circulaire de mica 86 repose sur leplateau 85. Ce disque est percé de huit petits trous dans lesquels les huit fils A à H passent à frottement doux.
Le disque de mica. 86 supporte à son tour quatre secteurs métalliques 87, 88, 89, 90, représentés en élévation par la figure 36, L'angle d'ouverture de chacun de ces secteurs est un.
peu inférieur un quadrant et chacun d'eux est percé d'un petit trou de dimensions identiques aux petits trous du plateau 85. Les secteurs 87 à 90 sont montés sur un court manchon isolant 91 qui entoure le moyeu métallique du piston et sert d'espacement entrecalui-ci ,et les disques métalliques 87 à 90. La figure 35 montre le manchon 91 en élévation, il doit êtreglissé sur le moyeu 84 après la mise en place du disque de mica 86.
Les quatre secteurs 87 à 90 doivent occuper les positions respectives repré- sentées en A.C.E.G. sur la figure36 et leurs petits trous doivent correspondre aux petits trous du plateau 85. On notera
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que les quatre fils 8B, 8D, 8F, 8H, passent dans les espaces libres entre les secteurs 87 à 90 sans prendre contact avec ceuxci.
Un second disque de mica 92, semblable au disque 86, est alors monté sur le moyeu 84, et enfin un disque métallique 93 percés de trous absolument identiques à ceux du plateau 85.
L'ensemble des disques et des secteurs énumérés est enfin serré par un écrou 94 qui visse sur un filetage extérieur qui garnit l'extrémité du moyeu du piston.
La vue en coupe de la figure 32 a été prise selon la ligne brisée A-D tracée en trait interrompu sur la figure 34, de telle sorte que l'on peut ainsi voir à la fois sur les figures 32 les dispositions qui correspondent aux fils d'alimentation de la triode et les dispositions qui correspondent aux autres fils qui ne servent pas à l'alimentation de la triode. La coupe de la moitié inférieure de la figure 32 ne coupe aucun des secteurs 87 à 90 puisque le plan de section passe, pour cette demi-figure, dans l'intervalle entre deux secteurs.
On voit, d'après la description qui a été faite, que les fils qui ne servent pas à l'alimentation de la triode sont reliés l'un à l'autre par le corps métallique du piston tandis que les fils d'alimentation sont isolés par les disques de mica 86 et 92 ainsi que par le manchon isolant 91. Les disques de mica 86 et 92 constituent cependant, aux très hautes fréquences, des condensateurs de by-pass et chacun des fils d'alimentation se trouve ainsi, pour ces fréquences, relié aux quatre fils qui ne servent pas à l'alimentation. Ainsi, aux très hautes fréquences, le piston relie électriquement tous les huit fils l'un à l'autre.
Le bloc d'assemblage 65 est construit d'une façon semblable au piston 64. La structure de base est un moyeu métallique 95 faisant corps avec un plateau 96 jouant un rôle analogue au plateau 85 du piston. Le moyeu 95 du bloc d'assemblage ne porte
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pas -le,, filetage intérieur. Quatre disques métalliques 97, 98, 99, 100, sont perforés par des trous indiqués sur la. figure 38.
Sept de ces trous sont larges et le huitième, plus petit, laisse passer le fil à frottement doux. Un manchon isolant, 101, assez mince, est glissé sur le moyeu, et les quatre disques 97 à 100 enfilés sur ce manchon sont séparés les Luis des autres et du plateau 85 par cinq disques de mica 102, 103, 104, 105, 106, qui sont tous exactement semblables au disque 86 de la figure 37. Un disque métallique 107 semblable au disque 93 de la figure 32 complète le bloc d'assemblage et le tout est serré par un écrou 108.
Les quatre disques 97 à 100 sont orientés de façon que le petit -trou que: porte chacun d'entre eux, occupe, en passant d'un disque au suivant, les positions, A, C, E, G, et les grands trous des disques 96 et 107 doivent occuper ces mêmes positions A. C. E, G. La coupe de la figure 33 a été pratiquée suivant une ligne brisée indiquée en trait interrompu sur la figure 38 et passant par les centres des trous E, B.
Quand les fils sont attachés au bloc d'assemblage 65, chacun des fils d'alimentation traverse d'abord des grands trous et se trouve ensuite arrêté et fixé dans'le petit trou qui lui fera face dans l'un des quatre disques 97 à 100. On voit, par exemple, sur la figure 33, que le fil 8E sera soudé au disque 99 dont le petit trou est en position E.
Chacun des quatre fils qui ue servent pas à l'alimen- tation traverse d'abord un des petits trous du plateau 96, puis des grands trous dans les disques 97 à. 100, ensuite un petit trou dans le disque 107 pour venir enfin se fixer sur le conducteur central de la. ligne de transmission 6, comme on le voit sur la. figure 31. Chacun de ces fils recevra, de préférence, deux points de soudure, l'un sur le plateau 96 et l'autre sur le disque 107.
La figure 33 représente, pour le fil 8B, la disposition nui vient
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d'être décrite.
Il est évident que l'épaisseur des disques a été exagérée sur les figures 32 et 33. Tous les disques peuvent être très minces et l'assemblage réalisé d'après les figures 32 et 33 est beaucoup moins volumineux qu'il n'apparaît sur ces figures.
La grille de commande du tube électronique 63 est reliée à la borne 110 par l'intermédiaire d'une résistance 109.
En outre, un condensateur de dérivation est constitué par la plaquette métallique 111 reliée à la grille de commande et la mince feuille de mica qui la sépare de la plaque de base 2 de l'enveloppe de l'appareil. Ce condensateur suffit, aux très hautes fréquences pour mettre la grille à la terre.
La source à haute tension qui doit alimenter l'anode est reliée par son pôle positif à la borne 71, son pôle négatif étant relié à la borne 72. La source de courant de chauffage de la cathode, qui est à volonté continue ou alternative, est reliée entre les bornes 73 et 74. Une source convenable de polarisation pour la grille est reliée entre la borne 110 et la borne de terre 112 située à son voisinage. L'enveloppe 1 de l'appareil doit aussi être mise à la terre en un point convenable.
On remarquera que le tube électronique 63 fonctionne comme un amplificateur dont la grille est mise à la terre. Le système des fils BA à 8H constitue une paire de transformateurs du type décrit dans la figure 6 et qui couplent respectivement l'anode et la grille à la ligne' de transmission 6. Les fils isolés 8A et 8E sont reliés respectivement à l'anode et à la cathode et chacun d'eux constitue, avec les fils restants, l'un des deux transformateurs en question. On notera que les fils 8C et 8G qui sont utilisés pour amener le courant de chauffage ne sont pas isolés pour les très hautes fréquences puisque tous deux possèdent à leur extrémité de gauche des condensateurs de dérivation auxquels les plaquettes 69 et 70 servent d'armatures.
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Les deux transformateurs que l'on a mentionnés couplent l'anode et la. cathode sur la même ligne de transmission: il existe donc un circuit oscillant et la phase du couplage sera la cause qui produira la, réaction positive sur l'amplificateur dont la grille est à la terre. La fréquence des oscillations dépendra du réglage du piston 64 et sera celle pour la,quelle les lignes de tramsmission court-circuitées formées par les fils isolés et par les autres fils sera résonnante en quart d'onde. On manoeuvre le piston 64 en tournant la poignée à manivelle 83, mais la, rotation de l'arbre 81 n'affecte pas le bloc d'assemblage 65 qui est monté à frottement doux sur la partie cylindrique et non filetée de cet arbre.
Les oscillations engendrées dans l'appareil sont transmises pour être utilisées on un point convenable quelconque par la ligne de transmission 6.
Des moyens convenables doivent être prévus dans l'appareil dela figure 31 pour supporter l'extrémité gauche de la vis motrice 79 ainsi que pour le piston 64 et le bloc d'assem- blage 65. On me les a, pa.s représentés sur la figurepour ne pas compliquer celle-ci.
La figure 31 peut faire l'objet d'une légère modification dans le but d'utiliser également les fils 8B, 8D, 8F, 8H, pour assurer l'alimentation du tube électronique 63 Dans ce cas, les qua.tre fils, 8B, 8D, 8F, 8H, doivent être isolés de la, plaque et la traversent par des ouvertures aménagées en condensateurs de by-pass pour les très hautes fréquences pour se relier, à l'extréisur à des selfs haute fréquence. Les bobines de self 75 à 78 de la, figure 31 sont supprimées. Chacun des secteurs métalliques de la figure 36 est pourvu de deux petits trous au lieu d'un, les deux trous étant à 45 degrés l'un de l'autre et la disposition générale des quatre secteurs étant décalée d'environ 22.1/2 degrés dans le sens des aiguilles d'une montre.
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Le plateau 85 de la figure 34 est percé de huit gros trous. Les fils 8A et 8B sont passés par les deux petits trous du secteur 87, les fils 8C et 8D par ceux du secteur 88, et ainsi de suite.
Le pôle positif de la source à haute tension sera relié à l'extrémité du fil 8B, à travers une self-inductance. La source de chauffage de la cathode, également à travers des selfs, aux deux fils 8D et BH, et enfin la source de polarisation de la cathode au fil 8F à travers une self.
Il est évident que le bloc d'assemblage 65 devra aussi être modifié d'une façon qu'un homme de l'art imaginera aisément.
Les quatre paires de deux fils seront alors isolées électriquement l'une de l'autre, mais seront en même temps effectivement reliées au conducteur central de la ligne de transmission b, à travers des condensateurs de by-pass réalisés par les éléments de la figure 33.
Les figures 39 et 40 représentent une antenne dip8le demi-onde qui est à peu près semblable à celle de la figure 21 mais qui contient dans son intérieur un tube électronique générateur des ondes à très hautes fréquences que l'antenne rayonnera.
L'antenne comporte deux transformateurs du type de l'invention.
Un cylindre métallique creux 115 fermé à ses deux extrémités est fendu par des fentes étroites de telle sorte qu'il puisse y être créé deux languettes 114 et 115 qui se développent seulement sur la moitié droite du cylindre et sont diamétralement opposées l'une à l'autre. La languette 115 a été représentée en trait interrompu sur la figure j9 parce que, dans cette vue en élévation, elle est cachée par la languette 114. La figure 40 montre avec plus de détails les dimensions respectives des deux languettes.
Le tube électronique 110, visible sur la figure 40, est logé à l'intérieur de l'antenne et au centre de celle-ci.
Son anode et sa cathode sont respectivement reliées aux languettes 114 et 115 par l'intermédiaire des condensateurs de
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couplage 11, et 119 qui sont construits de façon analogue aux condensateurs déjà. décrits plus haut. La grille de commande est reliée à la partie principale du cylindre 113. Deux selfshaute fréquence 119 et 120, relient respectivement l'anode et la cathode aux conducteurs 121 et 122 du câble d'alimentation 123 dont l'écran extérieur est à la terre et se relie au milieu de l'antenne.
Le conducteur 121 est relié au pôle positif de la source d'alimentation anodique (non représentée) dont le pôle négatif est à la terre. Le conducteur 122 est relié à. la, terre à travers une source convenable de polarisation (non représentée).
Le montage réalisé est celui d'un oscillateur dont la, grille est à la terre et qui fonctionne de façon absolument analogue à celui de la figure 21, sauf que les ondes engendrées ne sont pas envoyées sur une ligne de transmission mais sont rayonnées direc- tement par l'antenne.On remarquera que les languettes 114 et 115 (qui ne sont pas forcément égales) constituent les transfor- mateurs d'anode et de cathode qui sont combinés avec l'antenne etque c'est ainsi qu'on obtient l'effet de réaction positive qui est nécessaire pour produire les oscillations.
Les figures 41 et 42 représentent une antenne du même type et dont le montage a été modifié pour recevoir un tube électronique fonctionnant en amplificateur ordinaire à cathode à la terre. Pour obtenir dans ce cas un effet de réaction qui possède la phase convenable, la languette 115 est découpée dans la moitié de gauche du cylindre 113, comme on le voit sur la, figure 41. La cathode est alors reliée directement à la portion principale du cylindre (voir figure 42) et la grille de commande est reliée à la fois à la languette 115 et à la self hautefréquence 120. Les autres éléments sont disposés comme dans les figures 39 et 40.
Dans les antennes des figures 39 ou 40, la fréquence
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des oscillations sera celle pour laquelle les fentes résonnant à quart d'onde et il faut que la fréquence ainsi définie soit égale à la fréquence de résonance demi onde de l'antenne prise dans son ensemble.
La figure 43 représente l'utilisation de deux transformateurs du type de l'invention pour réaliser un circuit équilibré de sortie d'amplificateur push pull. Deux tubes parallèles exactement semblables 3A et 3B portent des entailles 46A et 46B et sont garnis de conducteurs centraux 47A et 47B. Chacun de ces tubes est analogue au tube 3 de la figure 29, sauf que l'enveloppe 1 a été supprimée. Il existe ,deux pistons d'accord 49A et 49B. Les deux tubes peuvent tourner sur eux-mêmes dans des paliers convenables ménagés dans le plateau métallique 124.
Les conducteurs centraux 47A et 47B se raccordent vers la droite à des parties cylindriques 58A et 58B de plus grand diamètre (autour desquels les tubes 3A et 3B peuvent tourner à frottement doux) et qui s'appuient elles-mêmes à droite sur des disques minces de mica 125A et 125B constituant des condensateurs de couplage avec les conducteurs situés de l'autre côté de ces disques. Ces derniers se raccordent, suivant un profil convenable, aux conducteurs 126A et 126B d'une ligne de transmission équilibrée qui peut être placée sous un écran 127 ou même ne pas avoir d'écran.
Les deux tubes électroniques 38A et,388 de l'amplificateur sont montés en push pull, le circuit de chacun d'eux étant analogue à celui du tube électronique 38 de la figure 26.
Les deux cathodes sont reliées ensemble à la terre. Une source de polarisation commune 128 est reliée aux deux grilles de commande à travers des résistances individuelles 42A et 42B. Les grilles de commande sont également reliées aux bornes d'entrée 39A et 39B de l'amplificateur, à travers des condensateurs 40A et 40B.
Les anodes sont reliées directement aux conducteurs
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intérieurs 47A et 47B. La source d'alimentation des anodes 129 a son pôle négatif à la terre et son pale positif se relie, à travers une- self haute fréquence 150 au plateau. 1/4 lequel est en liaison métallique avec les tubes 3A et 3B et, par ceci, avec les conducteurs intérieurs 47A et 47B. Les disques de mica 125A et 125B forment des condensateurs de blocage pour empêcher la tension anodique de s'appliquer à la ligne de transmission. Lorsque le système doit fonctionner pour de grandes puissances, on utilisera, de préférence, à cet endroit, des condensateurs tubes à. vide.
Il est clair, d'après les explications déjà fournies, que la rapport de transformation nécessaire pour adapter les circuits d'anode à la ligne de transmission peuvent être obtenus en faisant tourner les tubes 3A ou 3B de telle sorte que les entailles 16A et 46B soient rapprochées ou éloignées l'une de l'autre. Quant à la ligne quart d'onde à réaliser entreles conducteurs intérieurs et les tubes, on peut y parvenir en réglant la position des pistons 49A et 49B de sorte que l'on obtienne la résonance sur la. fréquence moyenne de fonctionnement.
On peut adapter l'appareil à des longueursd'onde supérieures en ajoutant aux extrémités ouvertes des tubes 3A et 3B, soit un condensateur (non représenté) reliant directement les anodes des deux tubes, soit deux condensateurs égaux (non représentés) l'un entre-ls conducteur 47A et le tube 3A, l'autre entre le conducteur 47B et 1.'- tube 3B,
Cn notera que l'utilisation de tubes fendus, tels que ceux qui sont représentés sur la.
figure 43, procure des rapporte de transformation assez élevés, de l'ordre de 40 ou 50 à 1. Si l'on n'a b soin que de moindres rapports de transforma-
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tion, les ;. = .n 1:
1 peuvent t 1 t 1 élargies s e t l'on peut pousser cet élargissement jusqu'à un point tel qu- L8 tubes 3A et ) B se r ,r d n i à. -n 1- 1. de simples bandes ou tiges dont les s ,J 1># :- n s 1 o i>.- ne
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diffèrent guère de celles des conducteurs 47A et 47B. On peut, tout en élargissant les fentes, conserver des anneaux de support aux deux extrémités des tubes 3A et 3B et l'on pourra toujours alors faire tourner les tubes sur eux-mêmes pour régler le rapport de transformation, même si le système réduit à deux paires de tiges ou de conducteurs dans chacune desquelles l'un des fils tourne autour de l'autre. Dans ce cas, les pistons 49A et 49B sont remplacés par de simples tiges transversales ou barrettes conductrices glissant sur les deux conducteurs.
Les dispositions de la figure 43 conviennent à un oscillateur de grande puissance pour un émetteur de ra,dio-diffu- sion à ondes courtes.
La figure 44 représente un autre amplificateur push pull du type à grille à la. terre et réalisant, selon les carac- téristiques de l'invention, le couplage d'une ligne de tra-ns- mission à paire équilibrée avec une ligne de transmission coaxiale.
L'enveloppe métallique 1 renferme un tube 131 possédant deux anodes, une grille commune reliée à l'enveloppe 1, deux cathodes et un élément de chauffage.
Les deux anodes sont couplées à la ligne coaxiale de sortie 6 de l'amplificateur par un transformateur analogue à celui qui a été décrit sur la figure 8. Le conducteur central se divise en deux parties 3 et 5 dont les admittances par rapport à l'enveloppe 1 sont différentes et qui peuvent être court-circui- tées par pièce transversale de métal ou barrette mobile 132 dont le rôle est d'ajuster, pour la rendre résonnante en quart d'onde, la longueur de la ligne de transmission formée entre les parties 3 et 5. La barrette 132 se manoeuvre au moyen d'une poignée isolante 133 qui passe par une fente étroite 134 percée sur le côté de l'enveloppe 1.
Le potentiel de fonctionnement nécessaire aux anodes est pris sur la borne 135 par un conducteur qui est relié au
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membre 5 à travers une self à. haute fréquence 137, tandis que le condensateur 136 constitue sur ce conducteur un by-pass haute fréquence vers l'enveloppe.
Un disque mince de mica 138 isole le conducteur central de la ligne de transmission 6 et sert de condensateur de blocage pour la tension alimentant l'anode. Dans le cas d'un amplificateur utilisé pour de grandes puissances, le condensateur 138 sera. du type à vide.
Du côté de la. ligne de transmission équilibrée 139 qui est à 1 entrée de l'amplificateur, les deux conducteurs de cette ligne sont reliés respectivement aux deux cathodes par l'intermédiaire de deux tubes fendus 3A et 3B analogues à ceux qui ont été décrits sur la figure 43. Les deux pistons d'accord 49A et 49B sont associés par un coupleur mécanique 140 et sont manoeuvrés ensemble par une poignée isolante 141 qui traverse une fente 142, ménagée dans l'enveloppe 1. Deux selfs hautefréquence 143A et 143B sont reliées respectivement entre les pièces tubulaires 3A et 3B et les bornes extérieures 144A et 144B; les fils de liaison sortent de l'enveloppe à travers des conden- sateurs de by-pass 145A et 145B.
Deux feuilles de mica 146A et 146B séparent les conducteurs de la ligne de transmission 139 d'avec les pièces tubulaires 3A et 3B et constituent des condensateurs de blocage.
Les bornes 149A et 149B du circuit de chauffage du tube électronique sont reliées à l'élément de chauffage de celuici à travers des selfs haute fréquence 14-7A et 14713. Les fils de liaison traversent l'enveloppe 1 par des ouvertures aménagées en condensateurs de by-pass 148A et 148B.
Ms '..iode de fonctionnement de l'appareil de la. figure 44 sera aisément compris à l'aise de tout ce qui a déjà été expliqué sur les autres figures.
Pour faire fonctionner le dispositif on peut mettre
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le boîtier 1 à la. terre et relier également les bornes 144A et 144B à la terre, à travers des résistances de polarisation correspondantes (non représentées). La borne positive de la source d'alimentation anodique (non représentée) peut être connectée à la borne 135, la borne négative de'la source étant mise à la terre. Binalement, les bornes 149A et 149B peuvent être connectées à la source d'alimentation de l'élément chauffant (non représentée).
Les pistons d'accord seront ajustés de façon à obtenir la résonance quart d'onde à la fréquence moyenne des ondes arrivant par la ligne 139 des lignes de transmission correspondant à des pistons et court-circuitées par eux. La disposition des deux conducteurs tubulaires 3A et 3B reliés, à l'entrée de l'amplificateur, un couplage push pull par transformateurs qui adaptent la ligne de transmission 149 au circuit des cathodes du tube électronique 151. Le système des conducteurs 3 et 5 réalise, en push pull, un couplage par transformateur entre les anodes et la ligne de transmission coaxiale 6, selon les principes déjà expliqués sur la figure 8.
Il est évident que l'on peut, si on le désire, ajouter des dispositions permettant de faire tourner sur eux-mêmes les conducteurs tubulaires 3A et 3B, ainsi que pour faire tourner le groupe des conducteurs 3 et 5. Ceci permet, comme on l'a déjà expliqué, de faire varier le rapport de transformation des transformateurs. De plus, il est évident que l'on peut remplacer le tube électronique double 131 par deux triodes distinctes,, auquel cas les deux grilles seraient reliées l'une à l'autre et à l'enveloppe 1 et les deux éléments de chauffage seraient montés, soit en série, soit en parallèle, entre les selfs 147A et 147B.
Les figures 45 et 46 représentent un autre type d'oscillateur utilisant un transformateur de l'invention. L'oscillateur des figures 45 et 46 ressemble, par certains aspects,
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à celui de la figure 31, mais il est plus spécialement conçu pour des installations de grande puissance où l'on a besoin de se préoccuper de dissiper la, chaleur produite en grandes quantités.
La triode 150 est du type bien connu dit "à disques scellés". Les disques métalliques 151, 152 et 153 qui sont scellés à travers l'enveloppe, constituent respectivement les prises de connexions pour la cathode, la. grille de commande et l'anode (ces diverses électrodes ne sont pas représentées).
L'élément de chauffage de la cathode, qui n'est pas représenté, est enfermé dans le compartiment à gauche du disque 151 et les deux broches 154 et 155 lui amènent le courant de chauffage.
Le disque 151 constitue la plaque métallique de fermeture de l'enveloppe cylindrique l, laquelle est profilée à droite en tronc de cône pour se relier à la ligne de transmission coaxiale 6. Le transformateur est constitue par un tube métallique coaxial 156, qui correspond au conducteur principal 3 de la. figure 1, et par une partie coaxiale 157 d'un tube de plus grand diamètre, qui correspond à la languette 5 de la, figure 1.
Le tube 156 est fermé à son extrémité de gauche par le disque 153 et le tube 157, légèrement plus long, est relié sur sa gauche au disque 152.
A l'extrémité de droite, le tube languette 157 se relie à un disque métallique 158, séparé et isolé à la fois du conducteur central de la ligne de transmission 6 et de l'extré- mité de droite du conducteur tubulaire 156 par deux disques de mica 159 et 160. Ces disques de mica constituent des condensateurs de bloca.ge, mais les éléments métalliques 156 et 157 se trouvent néanmoins, aux hautes fréquences, reliés effectivement entre eux et avec la ligne de transmission servant à la sortie de l'oscillateur
Le conducteur tubulaire 156 et l'élément tubulaire
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157 découpé en languette sont reliés l'un à l'autre par un piston mobile 161 qui servira à ajuster la longueur de la ligne de transmission constituée entre eux pour la faire résonner en quart d'onde.
Les détails de ce piston sont représentés par la coupe de la figure 46. Il comprend un anneau métallique 162 qui peut glisser à frottement doux sur le tube 156 et qui s'appuie aussi sur la languette 157 dont il est cependant séparé par une mince feuille de mica (non représentée) qui empêche le courtcircuit direct. On peut aussi réaliser l'anneau mobile 162 en deux parties coaxiales séparées l'une de l'autre par une petite bande de mica enroulée en anneau. Une poignée isolante 163, fixée à l'anneau 162, traverse l'enveloppe 1 par une fente dont les,bords sont repliés vers l'intérieur pour éviter les fuites d'ondes électro-magnétiques. Une plaquette métallique 165 fixée à la poignée 163 porte sur les bords ainsi repliés et oblige le piston à glisser bien droit et sans se déformer.
Une autre plaquette semblable (non représentée) peut être prévue, si c'est nécessaire, toujours fixée à la poignée 163, mais portant sur le côté extérieur de l'enveloppe 1.
Les bornes 166 et 167 sont reliées respectivement par des selfs haute fréquence 168 et 169, aux extrémités de droite du conducteur tubulaire 156 et de la languette 157. Ces bornes sont destinées, d'autre part, à recevoir le pôle positif de la source d'alimentation à haute tension et la connexion venant de la source de polarisation de la grille (les sources ne sont pas représentées). Les conducteurs reliant les bornes 156 et 157 aux selfs 168 et 169 traversent l'enveloppe 1 par des trous aménagés en condensateurs de by-pass 170 et l'il comme on l'a déjà vu pour d'autres exemples. La source de chauffage de la cathode (non représentée) se relie aux broches 154 et 155.
Le fonctionnement de l'oscillateur de la figure 45 est exactement le même que celui de l'oscillateur de la figure 31
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et la fréquence des oscillations se règle par la manoeuvre du piston 151
La figure 47 représente une autre forme du piston -Le piston de la figure 47 est manoeuvré au moyen d'une vis motrice disposée de la. façon déjà décrite sur la. figure 31.
La ligne de transmission o est alors excentrée par rapport l'enveloppe cylindrique 1 afin que l'on puisse trouver la place pour loger la vis de manoeuvre.
La vis 172 de lafigure 47 est entourée par un écrou 173 susceptible de se déplacer longitudinalement quand on tourne la vis. Cet écrou porte trois rayons 174 disposés à 120 degrés l'un de l'autre. Les rayons 174 sont en substance isolante et traversent le conducteur tubulaire 156 par des fentes dont les bords sont repliés vers l'intérieur du tube 156. Les rayons 1,4 s'engagent dans l'anneau 362 comme on le voit sur la figure 47 et, lorsque l'écrou 173 se déplace, ils entraînent longitudina.lement l'anneau 162 entre le conducteur tubulaire 156 et la languette 157. Une feuille de mica, non représentée, sera interposée comme on le sait, pour empêcher tout effet direct de courtcircuit entre l'anneau 162 et la languette 157.
Il est évident que les disques 158, 159, 160 de la figure 45 devront être percés d'un trou central convenable pour laisser passer la vis 172 et que la. partie élargie du conducteur central de la ligne de transmission 6 devra aussi laisser passer la tige de cette vis qui doit sortir de l'enveloppe 1, sur la droite.
Dans toutes les descriptions qui précèdent, il a été fait usage de 1 expression relié ou connecté dans le cas de conducteurs dont les extrémités méta.lliques sont cependant séparées l'une de l'autre par un condensateur de blocage ou par tout autre élément dont l'impédance est négligeable aux très hautes fréquences. Il s'agit donc bien, au sens pratique, d'une
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@ connexion effective à haute fréquence.
Bien que l'invention ait été ci-dessus décrite en relation avec des appareils particuliers et des réalisations particulières de ceux-ci, il doit être bien compris que cette description n'a été faite qu'à titre d'exemple et ne saurait aucunement limiter le domaine de l'invention.