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" Inductance d'accord "
La présente invention concerne des inductances d'accord perfectionnées applicables notamment aux très hautes fréquences radioélectriques.
Les inductances d'accord comportant des plongeurs mobiles, tels que des organes magnétiques ou des organes conducteurs à faibles pertes, sont particulièrement rcommandalbes dans les très hautes fréquences où la géométrie du circuit présente une importanceparticulière et où les capacités d'accord variables posent de sérieux problèmes en ce qui concerne le montage des circuits.
Toutefois, l'emploi de ces inductances d'accord dans la gamme de très hautes fréquences a été impossible jusque pré-
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sent en raison de mouvements mécaniques très réduits auxquels correspondent des variations importantes de fréquence, d'où la nécessité de dispositifs de précision capables de déplacer les plongeurs sans mouvement perdu ni jeu,,
Conformément à la présente invention,les problèmes soulevés par la géométrie du circuit et la nécessité de réaliser la pré- cision dans les mouvements mécaniques, inhérents à ce jour à l'emploi de plongeurs d'accord dans les bandes d'accord de très hautes fréquences, sont résolus par le fait que l'inductance pré- sente la forme d'un U allongé.
Le plongeur mobile présente une forme oblongue et peut être introduit entre les branches parallè- les de la bobine en U, pour être déplacé dans un sens perpendicu- ]aire à l'axe magnétique de celle-ci, en vue de réaliser les va- riations d'inductance requises pour l'accord. En outre et selon l' invention, on peut former dans la bobine en U allongé une ou deux spires en intercalant des barrettes de connexion ou de liai- son entre une série d'organes conducteurs parallèles. Les barrettes prévues à une extrémité de la bobine sont formées de façon à déterminer un cylindre conjointement avec les organes conducteurs parallèles, permettant ainsi l'insertion du plongeur d'accord et son télescopage par rapport aux branches de la bobine.
Une inductance d'accord présentant des particularités commu- nes avec celle de la présente invention est décrite et revendiquée dans la demande connexe du même inventeur (cas C-29) sous le titre de "Dispositif d'accord à manchon".
L'invention vise donc d'une manière générale à établir une inductance d'accord pouvant être accordée sur une large bande de très hautes fréquences par le déplacement d'un plongeur d'accord sur une distance relativement importante, afin de fournir un ré- glage de fréquence de grande finesse sans nécessitar le dispositif mécanique de précision qui était jusqu'à présent indispensable dans ce but.
L'invention vise en outre à établir une inductance d'accord
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perfectionnée comportant un petit nombre de spires et pouvant être utilisée pour les très hautes fréquences radioélectriques, et comportant un plongeur d'accord mobile le long d'un axe trans- versal par rapport à l'axe magnétique de la bobine constituée par ces spires.
L'invention vise en outre à établir une inductance d'accord perfectionnée pouvant assurer l'accord sur une large bande de très hautes fréquences avec un coefficient de surtension (facteur Q) sensiblement constant.
L'invention consiste en outre à établir une inductance d'accord permettant un accord efficace sur une large bande de ttès hautes fréquences, et qui présente des caractéristiques de construction, de combinaison et d'agencement qui permettent de réaliser une construction simple, robuste et de dimensions ré- duites, de façon à permettre son emploi dans une grande série d'applications dans le matériel radioélectrique.
Lesparticularités nouvelles estimées comme étant carac- téristiques pour l'invention seront exposées en détail dans les revendications annexées. L'invention proprement dite sera toute- fois comprise très clairement en se référant à la description ci- après, considérée en regard des dessins annexés, dans lesquels :
Fig. 1 est une élévation latérale d'un mode d'exécution de l'invention, certaines parties étant brisées.
Figs. 2 et 3 sont des coupes selon les lignes Il-Il et III- III respectivement, Fig. 1.
Fig. 4 est un graphique montrant les résultats obtenus avec la construction selon Fig. 1.
Fig. 5 est une élévation latérale d'une variante, certaines parties étant en coupe.
Figs. 6 et 7 sont des coupes selon les lignes VI-VI et VII- VII, Fig. 5.
Fig. 8 est une élévation d'une autre variante, certaines par-
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ties étant en coupe.
Figs. 9 et 10 sont des coupes selon les lignes IX-IX et X-X respectivement, Fig. 8.
Fig. 11 est une élévation latérale ,t'une autre variante, certaines parties étant en coupe.
Fig. 12 est une coupe selon la ligne XII-XII, Fig. 11.
Fig. 13 est une coupe selon la ligne XIII-XIII, Fig. 12.
Fig. 14 est une coupe selon la ligne XIV-XIV, Fig. 11.
Dans les Figs. 1, 2 et 3, la référence 20 désigne un ruban ou bande conductrice en cuivre ou matière analogue, engagée étroitement dans l'espace sensiblement annulaire compris entre les tubes non-conducteurs ou isolants 21 et 22. Les branches 20a et 20b du ruban 20 s'étendent en hauteur dans cet espace annu- laire le long d'éléments diamétralement opposés du cylindre constitué par les tubes 21 et 22. Un anneau conducteur 23 est disposé étroitement autour du tube -.;Il et placé à proximité de l'extrémité supérieure du tube 22, comme montré au dessin.
Les extrémités du ruban 20 sont reliées électriquement à l'anneau 23, de façon à déterminerune boucle inductive en U allongé, dont l'axe magnétique est transversal aux axes des tubes 21 et 22.
Le tube intérieur 21 est supporté par une bague isolante 24, à laquelle est fixée une fiche 25 insérée étroitement dans le fond du tube 21 et dans un trou approprié de la base 24. Cette fixation peut être réalisée d'une quelconque des nombreuses ma- nières connues dans la technique.
Les branches 20a et 20b déterminent, ensemble avec l'anneau 23, un cylindre dont l'axe est équidistant de ces branches et parallèles à celles-ci. Le noyau oblong magnétisable 26 est monté concentriquement par rapport à l'axe de ce cylindre, comme indiqué dans les dessins.
Le noyau 26 est supporté dans le tube 21 par le fil élasti- que 26a venu de moulage avec l'extrémité inférieure du noyau et qui se dirige vers le bas, comme montré dans la partie brisée de
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la Fig. 1. L'extrémité inférieure de ce fil est maintenue par la perle de soudure 25b appliquée sur le manchon 25 formant rivet. Ce dernier manchon est engagé étroitement dans l'ouverture prévue à cet effet dans la base 24, et maintient ainsi le noyau par rapport à celle-ci. Ce manchon reçoit étroitement le tube 21, de façon à maintenir celui-ci dans la position voulue par rapport à la base 24.
Un manchon 22a en matière isolante est interposé entre la base 24 et le manchon extérieur 22.
Le noyau 6 est constitué par une suspension de matière magnétique finement réduite, dans un liant plastique non conduc- teur, par exemple une résine phénolique. Une telle matière est caractérisée par une perméabilité magnétique relativement élevée comparativement à l'air et par des pertes de puissance relative- ment faibles, même aux hautes fréquences radioélectriques.
Le noyau 26 détermine des trajets pour des lignes de flux magnétique qui entourent la bobine allongée en U constituée par le conducteur 20, augmentant ainsi l'inductance de celui-ci au- delà de la valeur qui aurait été atteinte autrement.
Un manchon conducteur 28 à faibles pertes est interposé entre le noyau 26 et le tube intérieur 21. Ce manchon est établi en cuivre ou matière analogue et présente une paroi d'extrémité supérieure qui reçoit la tige de support 30. Cette dernière est filetée de façon à pouvoir s'engager dans une ouverture conve- nablement taraudée prévue dans la monture 32, de façon à fixer le manchon 28 dans cette armature par une liaison réglable.
On prévoit des moyens (non représentés) pour déplacer la mon- ture 32 dans le sens des axes des tubes 21 et 22, produisant ainsi un télescopage plus ou moins important du manchon 28 dans ces tubes. Au besoin, on peut prévoir éventuellement une série de manchons 28 montés à déplacement synchronisé par une monture commune 32, de façon à réaliser un accord multiple d'une série de circuits d'accord.
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Un dispositif indicateur convenable (non représenté) éta- lonné en unités de fréquence ou de longueurs d'ondes est prévu de préférence afin d'indiquer la position du manchon 8 en termes de la fréquence de résonance du circuit accordé.
Le passage d'un courant alternatif à travers la bobine allons gée en U, constituée par le conducteur 20, a pour effet d'induire un flux de courants tourbillonnaires dans le manchon 28. Ces coud tants ont un sens, une amplitude et une allure de phase tels qu'ils surmontent les effets de magnétisation du courant qui par- court la bobine, créant ainsi un espace exempt de champ dans le manchon 28. Comme cet espace est inaccessible aux lignes du flux magné tique qui entoure le conducteur 20, l'inductance de celui-ci diminue dans la mesure où le manchon 28 est enfoncé par télescopage dans le cylindre constitué par ce conducteur.
Le manchon 28 entoure en outre progressivement le noyau 6 à mesure qu'il est enfoncé dans la bobine constituée par le conducteur 20. Ceci réduit l'effet de ce noyau en ce qui concer- ne sa contribution à l'inductance de la bobine; de plus, les pertes dans le manchon se substituent aux pertes qui se produi- sent autrement dans le champ magnétique, qui varie en fonction du temps, dans le noyau 26. Cette variation de pertes peut être choisie de façon que l'inductance résultante agira comme si elle présentait une résistance interne proportionnellement à sa réactance, c'est-à-dire qu'elle présentera un facteur Q constant.
La Fig. 4 indique les résultats d'essais exécutés sur une inductance du type représenté dans la. Fig. 1 et ayant les dimen- sions suivantes :
Manchon 28 - cuivre, diamètres extérieur et intérieur, respectivement 0,25" et 0,205"
Conducteur 20 - bande de cuivre flexible avec branches
20a et 20b, largeur 0,21", épaisseur 0,005", hauteur 1-3/8".
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Noyau 26 - diamètre 0,200".
Il ressort de la courbe A que le facteur Q de l'inductance reste constant dans des limites d'environ 9% sur toute la, gamme de haute fréquence de télévision de 175,25 à 211,25 mc/s. De plus et comme indiqué par la courbe B, la courbe d'accord est presque rectiligne dans cette gamme de fréquences.
Le déplacement réel du manchon indiqué dans la Fig. 4 est d'environ 1,3" pour la. gamme de télévision en question. Cette amplitude de mouvements suffit pour permettre le réglage de l' inductance sur un poste de télévision émettant sur cette bande, sans qu'il soit nécessaire de prévoir un mécanisme de précision spécial ne comportant ni jeu ni mouvement perdu. Ainsi, un mécanisme simple et peu coûteux peut être utilisé pour déplacer la monture 32 sans préjudice des caractéristiques recherchées d'un accord précis et constant.
Les Figs. 5, 6 et 7 sont analogues aux Figs. 1,2 et 3 respec- tivement, sauf que, dansées premières, c'est le noyau 26 qui se déplace pour réaliser l'accord, tandis que le manchon 28 est sup- primé. Comme le mouvement du plongeur d'accord constitué par le noyau 26 détermine des variations du flux entourant le conducteur 20, l'accord se fa.it par télescopage de ce noyau d'une distance plus ou moins importante par rapport aux tubes 21 et 22.
Dans la construction selon les Fig. 8 à 10, le conducteur 20 forme deux spires en U allongé. Comme montré dans ces Figs., ce conducteur est constitué par une série de branches parallèles 20c, 20d, 20e et 20f, qui constituent les éléments d'un cylindre déterminé par l'espace annulaire entre les tubes 21 et 22. Un élément ou barrette de liaison inférieure 20g relie les branches 20d et 20e. Des éléments de liaison supérieurs 23a et 23b, ayant la forme de segments du cylindre constitué par le tube 21, relient respectivement les branches 20d et 20e, et 20d et 20f, formant
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ainsi un enroulement à deux spires lorsqu'on suit le trajet conducteur d'une extrémité à l'autre de l'élément 20. L'axe magnéti- que de cet enroulement est transversal par rapport aux axes des tubes 21 et 22.
Le manchon 28 agit comme plongeur d'a.ccord en vue de varier l'inductance de la bobine à deux spires des Figs. 8 à 10 en fonc- tion de la quantité dont il est télescopé par rapport à cette bobine.
On remarquera que les barrettes ou éléments de liaison 23a et 23b forment des segments du cylindre constitué par les branches 20c à 20f, permettant ainsi au manchon 28 de se déplacer librement sans entrer en contact avec les parties conductrices de la construc- tion. Toutefois, la pièce de liaison 20g s'étend diamétralement à travers le cylindre, vu qu'elle est située en dehors des limites du mouvement du manchon 28.
Les Figs. 11, 12,13 et 14 montrent une variante de l'inven- tion, analogue à celle des Figs. 8,9 et 10, mais qui comporte une inductance et un condensateur ajustable réunis en une seule cons- truction. Comme montré dans ces Figs., une bobine en U allongé, à deux spires, est constituée par les branches conductrices oblongues et parallèles 22c, 22d, 22e et 22f, conjointement avec la bague 34 et les segments conducteurs 23a et 23b.
Une bague conductrice 34, Fig. 11, s'adapte étroitement autour du tube 22, près de l'extrémité inférieure de celui-ci. Les extrémi- tés inférieures des éléments 20d et 20e sont soudées ou fixées d'une autre manière à cette bague, afin de constituer une bobine à deux spires.
Le noyau magnétique 26 est supporté dans les tubes 21 et 22, comme montré au dessin, déterminant ainsi un espace annulaire dans lequel le marchon 28 télescope.
Les extrémités du conducteur 20 sont orientées dans des direc- tions transversales aux axes des tubes 21 et 22 et sont attachées aux plaques opposées 36 et 38 du condensateur. Comme montré clairement
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dans la Fig. 13, la plaque 36 est élastique et tend à se relever pour prendre la forme courbe représentée, déterminant ainsi une capacitance minimum en dérivation sur les extrémités du conducteur 20. Cette tendance au relèvement est surmontée d'une manière régla- ble à l'aide d'une vis 40 qui se déplace dans une ouverture taraudée dans la plaque de base isolante 24. Cette vis agit pa.r l'intermédiaire de la rondelle isolante 40a,.
De plus, une pièce intermédiaire 42 en mica, ou matière diélectrique analogue à faibles pertes, est interposée entre les plaques 36 et 38 pour empêcher tout contact électrique entre celles-ci.
On voit donc que la construction selon les Figs. 11 à 13 constitue une inductance pouvant être accordée par déplacement du manchon 28 et munie d'un condensateur ajustable qui en fait partie intégrante, destiné à régler la fréquence de résonnance pour une position quelconque du manchon 28.
Dans la, description ci-dessus et les revendications qui suivent, on emploie le terme de "cylindre" pour définir la surface engendrée par les mouvements de translation rectilignes d'une surface finie à deux dimensions, que cette surface constitue ou non un cercle.
Bien qu'il ait été question dans la description de mouvements télescopiques du plongeur d'accord par rapport aux tubes 21 et 22, il convient de remarquer que ces mouvements produisent également le télescopage du cylindre constitué par le conducteur 20 et l' élément de liaison 23 ou les éléments de liaison 23a et 23b.
Bien que l'on ait représenté des modes d'exécution spécifi- ques de l'invention, il va, de soi que celle-ci n'est pas limitée à ces solutions, mais est susceptible de nombreuses modifications et variantes sans s'écarter de son esprit ni dépa.sser son cadre.
Les revendications annexées sont censées couvrir toutes les modifi- cations et variantes qui répondent à cet esprit et sont comprises dans ce cadre.