Dispositif limiteur d'amplitude et suppresseur de bruit La présente invention a pour objet un dis positif limiteur d'amplitude et suppresseur de bruit.
On sait que dans les installations de com munication radioélectriques à courants por teurs dans lesquelles les deux bandes latérales et l'onde porteuse sont transmises au récep teur, il est généralement nécessaire de régéné rer l'onde porteuse reçue et autant que possible d'en éliminer le bruit. Quand il se produit un fading important, le rapport signal-bruit peut parfois atteindre des valeurs très faibles, et, bien que par leur fonctionnement les dis positifs de commande automatique de gain maintiennent le niveau de la porteuse pratique ment constant, ils augmentent effectivement les tensions de bruit quand le rapport signal-bruit est bas, de sorte qu'elles deviennent compara bles à celles des signaux.
Toutefois, en général, les dispositifs de commande automatique de gain ont une cons tante de temps assez grande et ne suivent pas les variations rapides du niveau du signal. Pour cette raison, il est nécessaire d'utiliser un dispo sitif limiteur pour qu'une onde porteuse régé nérée d'amplitude constante soit disponible au récepteur.
Il est également nécessaire d'éliminer le bruit de l'onde porteuse régénérée et on a re- marqué qu'une élimination efficace du bruit produit, quand un fading important apparaît, est incompatible avec une limitation efficace quand le rapport signal-bruit est bon.
Le principal but que l'invention vise à at teindre est de rendre compatibles autant que possible ces conditions contradictoires.
Le dispositif selon l'invention, qui est des tiné à être utilisé dans un récepteur de télé communication à courants porteurs, et qui possède un dispositif de commande automati que de gain, est caractérisé en ce qu'il com prend un tube amplificateur limiteur auquel sont appliquées les ondes reçues après avoir été soumises à la commande automatique de gain, des moyens comprenant un tube de com mande normalement bloqué pour appliquer audit tube limiteur une tension de polarisation bloquant ce tube et des moyens pour appli quer la tension de commande automatique de gain audit tube de commande, le tout étant agencé, d'une part, de manière que, lorsque la tension de l'onde porteuse reçue devient infé rieure à une valeur prédéterminée, le tube de commande soit débloqué, et,
d'autre part, de façon que lorsque le tube de commande est débloqué, ladite tension de polarisation soit augmentée.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention.
La fig. 1 est le schéma électrique de cette forme d'exécution.
La fig. 2 montre un diagramme servant à expliquer le fonctionnement du dispositif re présenté à la fig. 1.
Le circuit représenté à la fig. 1 comprend un tube limiteur 1 qui est, de préférence, une pentode, ainsi que représenté. L'onde porteuse reçue est appliquée à la borne 2 après avoir été soumise à l'action d'un dispositif de commande automatique de gain dans les étages précédents du récepteur (qui ne sont pas représentés). La borne 2 est connectée, à travers un conden sateur de blocage 3, à un diviseur de tension comprenant deux résistances 4 et 5 connectées en série. La résistance 5 est connectée à la masse à travers un condensateur de blocage 6. La grille de commande du tube 1 est connec tée au point commun des résistances 4 et 5.
La cathode du tube 1 est connectée à la masse et une polarisation négative de grille lui est fournie à partir d'une chaîne de résistances comprenant une résistance 7 et un potentio mètre 8 connectés en série entre la borne posi tive de haute tension 9 et la borne 10 d'une source fournissant une tension de polarisation négative, cette source n'étant pas représentée. La borne 11, qui est connectée à la masse, est reliée à la borne négative de la source de haute tension et à la borne positive de la source four nissant la tension de polarisation. Le curseur du potentiomètre 8 est connecté à travers une résistance 12 de valeur élevée au point com mun des éléments 5 et 6.
Des résistances sup plémentaires (qui ne sont pas représentées) peuvent être connectées en série avec le poten tiomètre 8 si c'est nécessaire.
L'anode du tube 1 est connectée à la borne 9 par l'enroulement primaire d'un transforma teur 13 et par une résistance de découplage 14 qui est associée à un condensateur de dé- couplage classique 15. Le transformateur 13 est accordé à la fréquence de l'onde porteuse appliquée en 2 par un condensateur 16 con necté en parallèle avec son enroulement pri- maire ; l'enroulement secondaire de ce trans formateur est connecté à une paire de bornes de sortie 17.
Le potentiomètre 8 est connecté en paral lèle avec un tube de commande 18 dont l'anode est connectée au point commun des éléments 7 et 8 et dont la cathode est connectée à la masse par une résistance 19 qui peut, dans cer taines circonstances, n'être pas nécessaire. Le voltage négatif produit par le dispositif de commande automatique de gain du récepteur, qui n'est pas représenté, est appliqué à la borne 20 qui est connectée elle-même à la borne de masse 21 par un potentiomètre 22. Le curseur de ce potentiomètre est connecté à la grille de commande du tube 18.
Les grilles de suppression des tubes 1 et 18 sont connectées aux cathodes correspon dantes et les grilles-écrans sont alimentées par les résistances 23 et 24. Un condensateur de filtrage 25 est prévu pour la grille-écran du tube 1. Un condensateur correspondant n'est pas nécessaire pour le tube 18 puisque ce tube n'est pas utilisé avec du courant alternatif.
Dans des conditions de réception normales; il y a un bon rapport signal-bruit et le tube 1 laisse passer des impulsions courtes correspon dant aux crêtes positives de l'onde porteuse et le transformateur accordé 13, qui agit comme un filtre à bande étroite, ne laisse passer que la composante fondamentale de la fréquence porteuse, reconstituant l'onde porteuse avec une amplitude constante.
Le tube 1 remplit simultanément deux fonc tions. Premièrement, il limite l'onde porteuse de sorte que des signaux de sortie à amplitude constante sont obtenus et, deuxièmement, il réduit l'effet des tensions de bruit qui, dans des conditions normales, ne peuvent pas dépas ser la polarisation de blocage du tube sauf à proximité des crêtes des alternances positives de l'onde porteuse où l'effet est peu important. Toutefois, quand il apparaît un fading impor tant, le fonctionnement du dispositif de com mande automatique de gain augmente sensi blement les tensions de bruit qui peuvent alors être capables de dépasser cette polarisation de blocage dans les intervalles situés entre les crêtes de l'onde porteuse et qui peuvent alors produire des impulsions additionnelles non dé sirées.
Si cette polarisation est augmentée pour tenir compte du niveau de bruit accru, une limitation non satisfaisante peut être produite du fait que le voltage de l'onde porteuse peut ne pas être suffisant pour porter le potentiel de commande de grille jusque dans la région où circule du courant de grille qui établit la limite supérieure de limitation. Pour produire cette augmentation de la polarisation de blo cage, le tube de commande 18 a été prévu et on lui applique le voltage de commande de gain. Quand le niveau de l'onde porteuse reçue est normal, le voltage de commande négatif de commande, automatique de gain est relative ment élevé et le potentiomètre 22 doit être réglé de manière que le tube 18 soit bloqué dans cette condition. Une polarisation de blo cage négative convenable pour le tube 1 est obtenue par réglage du potentiomètre 8.
S'il se produit -alors un fading important et que le voltage négatif de commande automatique de gain décroît suffisamment pour débloquer le tube 18, la réduction correspondante du vol tage d'anode augmente la polarisation négative appliquée au tube 1, de sorte que les voltages de bruit tendant à produire des impulsions non désirées sont supprimés d'une manière plus efficace. Toutefois, comme il a déjà été expli qué, l'augmentation de la polarisation de blo cage tend à diminuer l'action de limitation. Il faut donc faire un compromis entre la suppres sion efficace du bruit et la limitation efficace et, dans le cas particulier, on admet que, lors que le rapport signal-bruit est très bas, une suppression incomplète du bruit est plus nui sible qu'une limitation incomplète.
Le point auquel la modification doit se produire dépen dra des circonstances et le point auquel le tube 18 est débloqué quand un fading important apparaît, peut être réglé au moyen du poten tiomètre 22.
Une fois que le tube 18 est débloqué, la polarisation appliquée au tube 1 augmente progressivement au fur et à mesure que le ni veau de la porteuse décroît, de sorte que la limitation devient de moins en moins complète au fur et à mesure que le niveau de la porteuse continue à diminuer.
Le fonctionnement du circuit sera expliqué plus en détail en se référant à la fig. 2 dans laquelle le voltage de commande grille-cathode du tube 1 est représenté en fonction du temps.
Dans la plupart des tubes, le courant de grille commence à circuler quand la tension de grille est proche de 0, de sorte que l'axe des temps 26 représente approximativement le ni veau de limitation supérieur du tube. Le ni veau de limitation inférieur représenté par la ligne 27 est au voltage de blocage - v. L'onde 28 représente le voltage de la porteuse et l'axe 29 de l'onde est abaissé au-dessous de l'axe des temps, de la valeur du voltage de polarisa tion - V. Il est évident que, dans des condi tions normales, V sera légèrement inférieur à l'amplitude maximum de l'onde porteuse, de sorte que, pratiquement, seules les pointes po sitives de l'onde porteuse seront transmises.
Dans ces conditions, le bruit n'est susceptible de produire des impulsions additionnelles que si la tension de bruit dépasse V - v. Il est alors souhaitable que le tube 18 soit débloqué de manière que le voltage de polarisation V puisse être augmenté. Il est clair que l'effet de cette action est de faire descendre la ligne 29 de sorte que les crêtes des ondes n'atteindront pas le niveau de limitation supérieur 26 et que la limitation ne sera pas parfaite.
Comme il a déjà été expliqué, le transfor mateur accordé 13 (fig. 1) sélecte la fréquence porteuse. fondamentale parmi les fréquences des impulsions qui passent par le tube limiteur 1, de sorte qu'une onde porteuse régénérée d'amplitude constante est produite entre les bornes 16 et 17 quand le rapport signal-bruit est bon. Ce transformateur sélectera égale ment des ondes dont la fréquence est presque égale à celle de la porteuse et cela à partir de n'importe quelle impulsion de bruit qui arrive ; il est clair que la fréquence de ces impulsions n'est en général pas la même que la fréquence porteuse et qu'elle ne peut en différer que d'une petite quantité dépendant de la qualité du transformateur.
Il est évidemment impor tant de supprimer le bruit quand le rapport signal-bruit est faible. On remarquera, en con sidérant la fig. 2, que lorsque l'amplitude du bruit est devenue égale ou supérieure à l'am plitude de l'onde porteuse, l'onde porteuse sera supprimée mais, dans ce cas, l'onde porteuse ne pourrait pas être utilisée d'une manière sa tisfaisante.
Il est possible que le voltage de commande automatique de gain disponible à la borne 20 soit insuffisant pour bloquer le tube 18 quand le rapport signal-bruit a atteint le point de com mande auquel le tube doit commencer à être conducteur même quand le curseur du poten tiomètre 28 est à l'extrémité supérieure. C'est pour cette raison qu'on a prévu la résistance de cathode 19 qui assure une polarisation sup plémentaire et nécessaire. Dans le cas con traire, dans lequel le voltage de commande au tomatique de gain est trop élevé, la résistance 19 peut être supprimée et remplacée par une connexion directe et le point critique peut être choisi par un réglage approprié du potentio mètre 22.