Dispositif modulateur pour oscillations à hautes fréquences. La présente invention se rapporte à un dispositif modulateur pour oscillations à hau tes fréquences, conforme à la revendication du brevet principal, d'après laquelle le vol tage d'alimentation d'un oscillateur, produi sant l'onde à liante fréquence, varie confor mément aux signaux à transmettre. Suivant la présente invention, le voltage d'alimenta tion d'un amplificateur, utilisé_pour amplifier les ondes modulées à hautes fréquences pro venant de l'oscillateur; est soumis aux mê mes variations que le voltage d'alimentation de foseillateur, c'est-à-dire que le voltage d'alimentation de l'amplificateur varie aussi conformément aux signaux à transmettre.
Les dessins ci-joints représentent, à titre d'exemples, deux formes de réalisation de l'in vention. La fig. 1 représente une installation pour radiocommunications dans laquelle trois arrangements transmetteurs sont prévus, per mettant trois conversations téléphoniques si multanées au moyen d'une seule antenne, le premier arrangement T étant indiqué en dé tail, le second arrangement T1 étant simple ment indiqué par une série de ectangles, et le troisième arrangement T2 étant seulement montré par sa connexion avec le circuit de l'antenne.
La fig. 2 montre en détail un ar rangement qui peut être substitué à l'un des trois arrangements de la fig. 1.
Suivant la fig. 1, la ligne L représente un circuit quelconque, tel qu'une ligne télépho nique, sur lequel sont envoyées des ondes de signalisation à basses fréquences qui doivent être transmises par l'antenne au moyen d'une onde fondamentale ou onde porteuse à haute fréquence. Les ondes de signalisa tion à basses fréquences, provenant de la ligne L, sont reçues dans le circuit d'arrivée d'un tube à vide V à trois électrodes, à savoir. un filament, une grille et une pla que; ces tubes sont bien connus en téléphonie sans fil et constituent un dispositif à impé dance variable.
Le voltage d'alimentation du tube V est fourni par la batterie 1 à travers la bobine de réactance 2, laquelle. présente une haute impédance inductive pour les ondes ayant les fréquences phoniques, s'opposant donc au passage, vers la batterie, des courants dont les fréquences sont de l'ordre de celles des courants passant à travers la ligne L. Ce tube V constitue un modulateur qui permet de faire varier le voltage d'alimentation fourni à un générateur d'oscillations à hautes fré quences 0 conformément aux variations des courants de fréquences phoniques provenant de la ligne L.
En effet, le circuit de départ de ce modulateur V est branché sur 1e_ cir cuit d'arrivée du générateur 0 de manière que les courants de fréquences phoniques, d'abord amplifiés par le tube V, agissent sur le voltage d'alimentation fourni à la plaque du tube 0 par la batterie 1, et, par suite, font varier l'amplitude des oscillations à haute fréquence fournies dans le circuit de départ de ce tube 0, suivant la forme des signaux de conversation.
Dans l'ai-rangement montré, si le commutateur S ferme le contact 3, les dispositifs suivants sont reliés à la batterie 1 et à. la bobine 2, en parallèle l'un par rapport à l'autre: le dispositif modulateur V; le dispositif 0 producteur d'oscillations à haute fréquence, un premier dispositif ampli ficateur à haute fréquence HA, et un second dispositif amplificateur à haute fréquence<I>HA'.</I> Chacun de ces dispositifs<I>V, 0,</I> HA et Htl' peut consister soit en titi tube à vide à trois électrodes, soit en plusieurs tubes à vides à trois électrodes, reliés en parallèle.
Le dispo sitif oscillateur 0, tel qu'il est montré au dessin, est d'un type bien connu, et produit des oscillations à haute fréquence dans un circuit accordé comprenant le condensateur 4 et l'inductance 5. Le voltage d'alimentation du tube à vide du dispositif 0 est fourni à travers une bobine de réactance G qui laisse passer les courants de basses fréquences transmis à travers la ligne L et amplifiés par le tube V; tandis qu'elle s'oppose au passage des ondes de haute fréquence pro duites par le générateur 0. La résistance 7 sert à réduire le potentiel appliqué par la source à courant continu 1 sur la plaque ou anode du tube du dispositif 0, tandis que la capacité 8 permet auxdits courants de basses fréquences de passer librement.
La fonction de la résistance 7 et de la capacité 8 est d'amener une modulation plus complète des oscillations produites par le dispositif 0. Puisque le voltage d'alimentation du tube du dispositif 0 subit l'action des courants de signalisation à basses fréquences émis dans le circuit de départ du dispositif V, les ondes à haute fréquence produites par le dis positif 0 sont modulées conformément avec ces courants de signalisation à basses fré quences.
Ces ondes modulées à haute fré quence sont transmises au circuit d'arrivée du dispositif amplificateur <I>HA,</I> dont le circuit de départ est connecté inductiveinent au circuit d'arrivée du deuxième dispositif amplificateur HA' pour une nouvelle amplification.
Comme le commutateur 8 est dans sa position 3, le voltage d'alimentation du tube à vide du dis positif HA varie de la même manière que le voltage d'alimentation du tube à vide du générateur 0, c'est-à-dire conformément aux courants de signalisation à basses fréquences émis dans le circuit de départ du tube V. Le pouvoir amplificateur, ou l'efficacité du dispositif H:1, tend donc, par suite de ce fait, à être plus grand aux moments où les ondes fournies à son circuit d'arrivée sont de fortes amplitudes, qu'aux moments où les ondes fournies à son circuit d'arrivée sont de faibles amplitudes.
Une amplification variable des ondes modulées à haute fré quence a donc lieu, tendant à produire une inégalité plus grande dans l'amplitude des ondes traversant le circuit de départ du dis positif HA que celle existant entre les ondes reçues par le circuit d'arrivée de ce disposi tif, et accentuant par conséquent la modula tion.
Le voltage d'alimentation du tube à vide du second amplificateur<I>HA'</I> subit les mêmes variations que les voltages d'alimen tation des tubes à vide des deux autres dis positifs 0 et HA, et l'action de ce second amplificateur sur les ondes fournies à son circuit d'arrivée est semblable à celle exercée par le précédent amplificateur R A, c'est-à- dire que ce dispositif fournit en plus de l'am plification voulue, une modulation en concor dance des signaux à transmettre.
Quand le commutateur S occupe sa position 3', le voltage d'alimentation du tube à vide du dispositif amplificateur HA ne traverse pas la bobine 2, et par conséquent n'est plus soumis à l'influence .des courants de signali sation à basses fréquences émis dans le cir cuit de départ du tube Z'. Le dispositif HA agit alors comme un amplificateur ordinaire.
D'autres moyens sont cependant prévus dans l'arrangement décrit par lesquels les dispositifs HA<I>et HA'</I> peuvent fonctionner sans amplifier d'une manière variable les ondes à hautes- fréquences reçues; c'est-à-dire sans moduler ces ondes, même si le voltage d'alimentation est fourni à ces dispositifs par l'intermédiaire de la bobine 2. Dans ce but, un chemin dérivé est créé dans le circuit d'arrivée de chaque dispositif, et ce chemin comprend une résistance variable 9 eu déri vation sur un condensateur 10.
La valeur moyenne, négative, du potentiel maintenu sur la grille 11 de chacun e.es disposi tifs<I>HA</I> et<I>HA'</I> augmente quand l'amplitude des ondes fournies au circuit d'arrivée de ces dispositifs augmente, et décroît -quand cette amplitude diminue, puisque ce potentiel dé pend à chaque instant de la quantité d'élec trons fournie à la grille par le filament cor respondant 32 ou 33 et de la dispersion qui se produit à travers la résistance 9.
Quand des ondes d'amplitude relativement grandes sont reçues, la grille reçoit plus d'électrons, et par suite le courant de perte passant par la résistance 9, branchée sur le circuit d'ar rivée, doit être d'autant plus grand, et la valeur absolue du potentiel négatif de grille doit augmenter. Puisque l'efficacité d'un tube à vide du genre montré, tend généralement à diminuer quand le potentiel négatif placé sur la grille croît, cri raison du fait qu'on s'éloigne de la région où la caractéristique de plaque est plus inclinée, on voit que cela compense les variations produites dans le pouvoir amplificateur des tubes.
considérés, et résultant des variations apportées par -les courants à basses fréquences provenant du tube Z, dans le voltage d'alimentation des dispositifs HA et HA'. L'importance de cette compensation peut être variée entre de gran des limites .cri modifiant les valeurs . des ca pacités 10 et des résistances 9, mais elle dépend aussi du genre particulier des tubes à vide utilisés.
Dans certains cas, il peut être désirable d'ajuster les dispositifs HA et HA' de manière qu'une modulation des ondes transmises par ces dispositifs ait lieu, tandis que dans d'autres cas, il est désirable d'ajus ter les dispositifs de manière que l'amplifi cation n de ces ondes transmises se fasse sans modulation, et l'on voit que par les disposi tions prévues ici ces ajustements sont possi bles. Même si -aucune modulation rie doit avoir lieu dans les deux dispositifs HA et HA' ou dans l'un d'eux, il est avantageux de connecter la source: 1, fournissant le vol tage d'alimentation- à travers la bobine de réactance 2.
L'un des principaux avantages qui résulte de cette disposition est que la consommation totale d'énergie faite par les dispositifs amplificateurs, pour un courant donné à haute fréquence, est réduite par rapport à la consommation totale -d'énergie qui a lieu dans le cas où la source 1 n'est pas connectée à ces. dispositifs à travers la- dite bobine 2.
Le circuit de départ du dispositif HA' est accouplé inductivement au circuit de l'antenne a par les enroulements 12 et 13. L'enroulement 12 est compris dans un cir cuit renfermant le condensateur 14 et l'induc tance 15, ce circuit étant accordé pour la fréquence moyenne produite par le générateur d'oscillations 0.
Des circuits 16 et .17 surit accordés au moyen d'inductances et de capa cités de manière à offrir une basse impédance respectivement aux ondes ayant des fréquen ces du même ordre que celles des ondes produites par les dispositifs oscillateurs 0 des -arrangements transmetteurs T' et<I>T l..</I> L'énergie transmise à fenroulemerit 12, et provenant des arrangements T1 et T2, -est ainsi court-circuitée à travers ces circuits 16 et 17, et rie peut pas être transmise 'a_u ,dis positif HA'.
On évite ainsi qu'une modulation ne se produise entre les diverses ondes :de départ utilisées dans l'installation. Les arran gements Tr et T2 peuvent être identiques à l'arrangement T, mais doivent être ajustés de manière qu'ils produisent des ondes à haute fréquence -différentes de celles produites- par l'arrangement T. Afin que les ondes por teuses transmises de différentes fréquences ne réagissent pas dans le circuit de l'antenne a, ce circuit peut être accordé pour la ]on- gueur d'onde la plus courte qui doit être ra diée, et que l'on peut supposer être par exemple celle correspondant à l'arrangement transmetteur T.
Une capacité variable 18, placée en dérivation sur le circuit de l'an tenne, sert à accorder celui-ci pour la lon gueur d'onde moyenne qui doit être radiée, et qu'on peut supposer être celle provenant de l'arrangement T1. Un circuit fermé, com prenant nue inductance 19 et une capacité 20, est placé en série avec la capacité 18, et est accordé pour être en résonance pour la longueur d'onde la. plus courte transmise, c'est-à-dire pour l'onde provenant du circuit T.
En ajoutant une capacité 21, en shunt sur la capacité 18, on accorde l'antenne pour la longueur d'onde transmise provenant du troisième circuit T2, et en prévoyant un cir cuit fermé additionnel consistant en une in duetançe 22 et une capacité 23, on empêche l'énergie des ondes de la fréquence intermé diaire, c'est-à-dire provenant du circuit T', de passer à travers la capacité 21.
Une source de courant alternatif 30 pro voque l'échauffement des filaments des tubes à vide. Ce courant est fourni par l'intermé diaire d'un transformateur 31, sur l'enroule ment secondaire duquel les divers filaments sont branchés en parallèle. On doit noter que les bornes des filaments 32 et 33, qui sont reliées aux grilles des tubes correspon dants, sont connectées aux bornes opposées de la source de courant alternatif 30. Ainsi quand la borne du filament 32, qui est reliée à la grille 11 du dispositif HA présente un potentiel positif, la borne du filament 33 qui est reliée à la grille 11 du dispositif HA' présente un potentiel négatif.
La même con dition est observée en ce qui concerne la connexion des filaments avec les anodes ou plaques correspondantes, mais cela est moins important, car l'effet produit par cette dispo sition sur les circuits des grilles est beaucoup plus grand. On voit que l'effet produit dans le dispositif amplificateur<I>HA,</I> par le courant alternatif chauffant le filament, est en grande partie composé par l'effet produit dans le dispositif H .-I. En ce qui concerne le dispo sitif modulateur V et le générateur 0, et en général pour toute combinaison d'oscillateur et de tubes à impédance variable,
il y a une légère différence si leurs fllarnents sont con nectés à la source de chauffe, semblablement ou en opposition. Cependant, en général, la perturbation introduite quand on emploie l'une de ces connexions plutôt qu'une autre semble avoir peu d'importance. Les avantages résultant de l'échauffement des filaments de plusieurs tubes à vide au moyen d'un même courant alternatif est considérable, pourvu que les dérangements qui se produisent puis sent être réduits à une petite valeur sans qu'il soit nécessaire de compliquer excessive ment les appareils utilisés ou sans que l'on doive introduire un grand nombre de trans formateurs.
Dans l'installation décrite, on doit noter qu'un seul transformateur est né cessaire pour connecter la source à courant alternatif-'- ec les filaments. Si le primaire de ce transformateur est protégé électrostati- quement du secondaire, la séparation électro statique du circuit comprenant la source 30, de l'installation pour les radiocommunications, est complète.
Suivant la fig.2, l'arrangement montré est en général correspondant à l'arrangement transmetteur T de la fig. 1. La description suivante se rapporte principalement aux dif férentes particularités qui distinguent les deux arrangements plutôt qu'à leurs parties com munes. Les ondes à basses fréquences par courant la ligne L sont amplifiées par un premier dispositif amplificateur à basses fré quences<I>LA,</I> avant d'être transmises à un dispositif amplificateur V.
Par l'arrangement montré, ce premier dispositif amplificateur <I>LA</I> agit sur le voltage d'alimentation du gé nérateur à haute fréquence 0 de la même manière que le tube V de la fig. 1, car son circuit de départ est branché de la même manière sur le circuit d'arrivée du tube 0. Le voltage d'alimentation fourni au généra- teur 0 par un générateur à courant continu G, varie donc encore conformément aux va riations des courants de fréquences phoniques provenant de la ligne L, par suite de la chute de tension en G et dans le dispositif F dont il sera question tout à l'heure.
Le générateur à courant continu G est pro tégé des courants à fréquences phoniques fournis par le tube<I>LA,</I> au moyen d'un filtre électrique F constitué de la manière bien connue, d'inductances et de capacités en dérivation. Suivant un autre chemin, branché sur le premier, le courant provenant de ce générateur G, après avoir passé à travers une bobine à réactance 2' pour courants à basses fréquences, arrive à des dispositifs am plificateurs<I>HA'</I> et<I>HA"</I> pour ondes à haute fréquence, disposés en série, et branchés en parallèle sur le dispositif amplificateur V On voit donc que les dispositifs amplificateurs à haute fréquence HA' et HA" contribuent aussi à moduler les ondes de fréquences por teuses émises par l'oscillateur 0,
puisque le voltage d'alimentation varie conformément aux courants de fréquences phoniques de la ligne L, amplifiés et transmis par-è 3 dispo sitifs LA et V. L'onde à haute fréquence modulée produite par le dispositif 0 est d'abord amplifiée par le dispositif amplifica teur HA à haute fréquence, avant d'être transmise sur le circuit d'arrivée du dispositif Hl' dont le circuit de départ est connecté au circuit d'arrivée du dispositif<I>HA".</I> Le circuit de départ de chacun des dispositifs amplificateurs à haute fréquence contient de préférence un circuit accordé au moyen d'une inductance et d'une capacité de ma nière que ce circuit soit en résonance pour la même fréquence que celle produite par l'oscil lateur 0.
La résistance 7 et la capacité 8 fonctionnent de la même manière que les élé ments portant les mêmes numéros dans la fig. 1 et qui étaient alors placés devant la plaque de l'oscillateur. La résistance 9 et le condensateur 10, placés dans le circuit d'ar rivée du dispositif HA", jouent le même rôle que les éléments correspondants de la fig. 1, et il s'ensuit que l'ajustement du dispositif HA" peut être réalisé de manière que ce dis positif fonctionne, soit comme un ampli ficateur ordinaire, soit comme un amplifica teur et un modulateur combinés. On doit noter qu'aucune bobine à réactance, corres pondant à la bobine 6 de la fig. 1, n'est placée en circuit avec les dispositifs ampli ficateurs à haute fréquence.
Une source d'énergie 37' est prévue pour polariser les grilles des tubes dont les circuits ne contien nent pas de résistances dérivées telles que la résistance 9.
Le courant destiné à chauffer les filaments est aussi fourni dans la fig. 2 par une source de courant alternatif 30 à travers un trans formateur 31. Des conducteurs principaux 38 et 39 sont connectés aux bornes de l'enrou lement secondaire de ce transformateur, tan dis qu'un conducteur neutre 40 est relié à une des bornes de chacun des filaments. Quand un dispositif tel que L A utilise un seul tube à vide, le filament peut être relié au conducteur neutre 40 et à l'un des con ducteurs principaux tel que 39, et l'équilibre est obtenu en connectant le filament d'un autre dispositif ne comprenant non plus qu'un seul tube à vide, tel que 0, d'une part au conducteur neutre 40 et d'autre part à l'au tre conducteur principal 38.
De même, on voit que les filaments des dispositifs 0 et HA sont connectés en opposition par rapport aux conducteurs principaux 38 et Ô9. De cette manière, la tendance qui pourrait se produire dans l'un de ces dispositifs de moduler l'onde reçue ou produite en concordance avec le courant alternatif utilisé pour l'échauf fement des filaments, est empêchée, au moins dans une large mesure, par l'action prove nant de l'autre dispositif- de l'arrangement transmetteur.
Si, par contre, un des disposi tifs comprend une série de tubes en parallèle, ainsi que cela est le cas pour les dispositifs V, <I>HA'</I> et HA", certains filaments peuvent avoir l'une de leurs bornes connectée à l'un des conducteurs principaux, tandis que les autres filaments ont l'une de leurs bornes connectées à l'autre des conducteurs princi paux, les bornes restantes de ces deux catégories de filaments étant connectées au conducteur neutre. Dans ce cas, l'ac tion produite dans l'un des tubes du dis positif envisagé est compensée par l'ac tion produite dans l'autre tube du même dispositif, puisque quand une cathode est amenée à un potentiel positif par rapport à la grille, l'autre cathode est amenée à un potentiel négatif.
Des rhéostats convenables 41, individuels à chaque filament, permettant de régler l'échauffement de ceux-ci. Aucune connexion n'est faite entre le conducteur neutre 40 et un point intermédiaire de l'en roulement secondaire du transformateur 31.