RÉGIME DU COURANT DANS l'ANTENNE
Il importait de déterminer d'abord, au moins d'une manière approximative, quel est le régime de l'antenne de réception, ne fût-ce que pour pouvoir disposer les appareils de mesures dans les conditions les plus favorables.
Nous avons vu que différents expérimentateurs ont observé directement Tonde stationnaire dans l'antenne d'émission.
Nous avions pu nous rendre compte, en photographiant l'étincelle dissociée par un miroir animé d'un mouvement de Totàtion rapide (5oo tours par seconde), de l'allure générale du phénomène d'émission, ainsi que de la valeur approximative de la période (expériences exécutées en 1901).
Nous reviendrons plus loin sur la description de ces expériences et nous ne retiendrons pour l'instant que les résultats généraux suivants qui ont permis d'orienter nos recherches ultérieures :
I? On doit considérer comme faisant partie de l'oscillateur le système complexe constitué par Téclateur, l'antenne et la terre (dans le système direct);
2° La longueur des ondes émises dans le système direct est voisine de quatre fois la longueur de l'antenne;
3" L'amortissement dans le système direct paraît considérable et notablement plus grand que dans le système indirect;
4^ L'amortissement dans le système indirect, toujours bien moindre que dans le système direct, passe, pour un montage donné, par un maximum pour une valeur de la période du système correspondant à quatre fois la longueur de l'antenne.
On peut en inférer que, d'une manière générale, l'antenne d'émission vibre comme un tuyau fermé.
 la base, qui est reliée à l'éclateur et oii se produit l'ébranlement électrique, il* y a un ventre d'intensité, un nœud au sommet oii la capacité est très faible.
En ce qui concerne l'antenne de réception (que nous supposons reliée à la terre à la base), on a admis, par analogie avec l'antenne d'émission, qu'il se produisait un ventre d'intensité à la partie inférieure et un nœud au sommet. Ce sont bien les indications générales que fournit la théorie. Mais le fait n'a été soumis à aucune vérification expérimentale.
On ne peut, en effet, considérer comme telles les observations qui ont été faites par différents expérimentateurs sur des fils tendus parallèlement l'un à l'autre à une distance notablement inférieure à la longueur d'onde.
Nous nous sommes proposé de déterminer, par une expérience directe, le régime de l'antenne réceptrice.
Nous nous sommes servi du bolomètre W3 qui a été intercalé successivement sur l'antenne réceptrice à diflerentes distances du sommet.
Le bolomètre W3 présente la disposition schématique
RÉSONANCE DES SYSTEMES d'aNTEJNNES. '5q
suivante : dans chacune des branches du pont qui contiennent les fils bolométriques ab, alh\ on a intercalé des enroulements identiques ssx , s^ s\ déterminés expérimentalement par le procédé précédemment décrit.
C'est le fil ab que Ton intercale dans l'antenne en reliant le point a à la portion qui vient du sommet et le point b à la portion qui va à la terre.
Les résistances d'équilibre p et p/ sont réunies au sommet />, c'esl-à-dire que l'on ne fait pas usage de pont à corde. On peut se passer de pont à corde à condition de réaliser une symétrie parfaite dans l'appareil et de se servir d'un galvanomètre modérément sensible. Les résistances et les bobines de self sont contenues dans un même récipient rempli d'huile de vaseline. Ce récipient est disposé dans une enceinte en laiton poli à doubles parois.
Quant aux branches bolométriques mêmes, c'est-à-dire aux fils fms ab^ a'b\ elles sont disposées dans l'intérieur d'un vase de Devv^ar protégé par une enveloppe cylindrique de laiton poli.
Fig. II.
L'ensemble constitue une sorte de boîte cylindrique légère de 40*^™ de hauteur et de iS*"™ de diamètre, qu'il est
; hisser à différentes hauteurs le tougde l'antenne uelle l'appareil est intercalé comme l'indique le
{fie- 9)-
»e le ponl à corde est supprimé, quatre conducfïiseiit à relier l'appareil à la pile et au galvano-
onducteurs, qui sont des fi)s relativement fins, lés, sont cordés ensemble sur tout le parcours r au poste de mesures.
ur conserve une longueur constante pour toutes rien ces.
choisi deux antennes filiformes simples, idcnl'émission et à la réception, de 3^™ de longueur, ssions étaient faites par un poste situé à une dis- I 1 600"" avec 5*" d'étincelle eu système direct, btient les déviations suivantes au galvanomètre 1 et Arnoux pour les différentes positions du bolo-
tat qui iadiquc de la manière la plus nette que, otenne réceptrice excitée à distance, il se produit le stationnaire avec un ventre d'intensité à la base £iid au sommet.
)il aussi que l'intensité croît très rapidement vers et qu'il y a grand intérêt, pour l'exécution des
RÉSONAJVCB DES SYSTÈMES d' ANTENNES. 4*
mesures ultérieures, à placer le bolomètre le plus près possible de la terre.
C'est ainsi que nous avons toujours opéré.
Résonance des antennes.
On divisera leis nombreux cas de résonance qui ont été réalisés, en quatre groupes :
A. Emission directe. — Réception directe.
B. Emission indirecte. — Réception directe.
G. Emission direcle. — Réception indirecte.
D. Emission indirecte. — Réception indirecte.
A. Émission directe. — Réception directe.
Nous entendons par réception directe le dispositif qui consiste à intercaler le bolomètre dans Tantenne de réception, entre cette antenne et la terre. Le bolomètre est généralement placé à la base même de l'antenne, c'està-dire le plus près possible de la prise de terre.
On a opéré de deux manières différentes :
I® En conservant la même antenne réceptrice et faisant varier progressivement de i^ en 2°^, par exemple, la longueur de l'antenne d'émission.
2^ En gardant la même antenne d'émission et faisant varier graduellement la longueur de l'antenne réceptrice.
On s'attachait à maintenir aussi invariables que possible les conditions de l'émission : wattage du courant d'excitation, longueur de l'étincelle, vitesse de l'interrupteur. La régularité de l'émission se traduit d'ailleurs à la récep'tion, d'une manière très nette.
Lorsque l'émission est régulière, la déviation du spot est progressive, atteint son maximum, puis se maintient invariable en oscillant à peine autour de la position d'équilibre.
Les moindres irrégularités dans l'émission, et princi-
ilement les moindres variations de vitesse de l'iatermij- IIP, se traduisent par des mouvements saccadés du spot
des oscillations d'amplitude notable (').
Les observations se composaient de séries d'émission!^ iffîsamment prolongées pour donner un régime perma- ;nt dans le bolomètre, c'est-à-dire une déviation fixe du ilvanomëtre.
Ce résultat éuit obtenu avec les galvanomètres genre Arsonval pour des émissions d'une durée de 4 secondes
avec le galvanomèire Broca pour des émissions d'une irée de 6 à 8 secondes selon la sensibilité ntilisép (c'estdirc la durée d'oscillation de l'équipage).
Les émissions, ou longues, étaient séparées par des tervailes uniformes de lo secondes pour permettre au ilvanomètre de revenir au zéro et faire l'inscription des >servations.
Chaque série se composait d'une dizaine de longues.
Les moyennes que nous avons acceptées portent sur le vingtaine d'observations d'émissions consécutives, et s valeurs individuelles ae s'écartent jamais de plus de pour too les unes des autres.
Antenne d'émission {«"(■liforme simple {d = o"*,3), verticale. Antenne de réception variable, filiforme simple ((£ = a™,l), rticale. Distance des postes, i'"',8i>a. Bolomètre A.
Déviations, inguenr de t'antenne Étincelles Étincelles
(') L'observation au bolomî'tre constitue un mojeii 1res délicat
ippréciation de ta régularité des dilTërents interrupteurs.
.Nous avons pu ainsi nous rendre compte de la grande supériorité que
11ÉS0J\A]\CE DES SYSTÈMES d'aNTEINNES. ^6
Il se produit un maximum très net pour une longueur de Tantenne réceptrice égale à celle de l'antenne d^éraission . La décroissance rapide qui se produit de 3o™ à 20™ paraît due à ce que l'antenne, pour les faibles hauteurs, se trouve partiellement masquée.
Nous aurons l'occasion de signaler ultérieurement l'influence de la portion efficace.
D'autres expériences ont été exécutées avec des antennes multiples de même forme.
Antenne d'émission comprenant une portion à 4 branches parallèles de 5o"^ de longueur et une portion simple variable {Jeanne d'Arc)»
Antenne de réception comprenant une portion à 4 branches parallèles de 5o™ de longueur et une portion simple de io"\ Etincelles de 3*"°. Distance des postes, 2500". Bolomètre Wi. Galvanomètre Chauvin. Antenne de réception verticale, antenne d'émission inclinée à 4J>"'
Longueur de l'antenne
d'émission. Déviations.
Il y a un maximum très marqué pour une longueur de l'antenne d'émission égale à celle de l'antenne de réception.
"^l^^wi— ^■^-^^■^■■^■■■i^^Mi^'^-^i.^»^» ■— ^—^iM^— Wi^-^— ■ ■ ■ I »^M^>^— ■■ !■■ » ^ ■ I *mtm
présente l'interrupteur «^o/it^we Carpentier sur les autres trembleurs, genre Neef.
Pour les fortes étincelles, où remploi d'un interrupteur genre Foucault s'impose, l'interrupteur oscillant Rochefort est le seul qui nous ait donné des résultats comparables à ceux de l'interrupteur atonique.
mprenant une portion multiple de 38'" à parallèles distantes de t", et une partie simple de 18" tazde Sein).
de réception comprenant une portion multiple de 3S"' ;s parallèles distantes de 1", et une partie simple vae du Parc-au-Duc). Distance des postes, 40'". Bolo- Galvanomètre Rroca,
)uve un maximum net pour une longueur totale ne de réception égale à 56", c'est-à-diie quand de réception, qui présente la même /orme que d'émission, a la même longueur.
'une manière générale, quand les antennes ont forme, la résonance a lieu pour l'égalité des t, c'est-à-dire quand les systèmes sont iden-
i les antennes ont des formes différentes, il j a maximum, mais ce maximum se produit pour ■s inégales des longueurs et est moins marque I les antennes sont identiques.
1 de Go'" de longueur totale, Se" de partie asi-verticalc à i branches parallèles. (Cette antenne li a été employée dans la plupart des expériences et i de type de comparaison. Nous l'appellerons désormais
de réception filiforme simple de longueur iiariable. )ar étincelles de 4"". Dislance des postes, i5oo'", Bolo- Galvanomètre d'Arsonval ordinaire.
RÉSONANCE DES SYSTÈMES d'aWTEWNES. 4^
Longueur de l'anlenne
réceptrice. Déviations,
Le inaxîmum coiTespond à la longueur de 70™, ou peutêtre à une longueur un peu plus faible.
La faiblesse des déviations tient à ce qu'on s'est servi d'un galvanomètre peu sensible, galvanomètre d'Arsonval de 200*** de résistance, shunté par le bolomètre qui a une quarantaine d'ohms de résistance.
L'emploi de ce dispositif était imposé par les conditions de l'expérience. L'antenne de réception était disposée sur un bâtiment au mouillage et les mesures ne pouvaient être faites qu'avec un instrument fortement amorti.
Pour obtenir les longueurs de 60"* à 80°*, on coudait l'antenne qui présentait ainsi une portion d'une cinquantaine de mètres inclinée à 45® environ et une portion liori-. zontale à la partie supérieure.
On a réalisé l'expérience inverse en conservant l'antenne de réception constante, et faisant varier la longueur de l'antenne d'émission.
Antenne d'émission filiforme simple variable deo*", 4 (le diamètre {Marseillaise), Antenne de réception normale de 60"* de longueur totale (50"" quadruple). Étincelle de S''"'. Bolomètre Wt. Galvanomètre Chauvin. Distance des postes, 1600™.
LoQgueur de l'antenne
d'émission. Péviations.
Le maximuin correspond à une longueur de l'antenae 'émission égale à 70'".
Une antenne simple de ^o" de longueur est donc éqtiialente, au point de vue de la résonance, à une certaine ntenne multiple de 60™.
Nous verrons plus loin que cette équivalence n'est pas arfaÎLe et nous préciserons les conditions qui doivent tre réalisées pour qu'elle ait réellement lieu.
Un grand nombre d'expériences ont été effectuées sur 1 mise en résonance de systèmes d'antennes multiples de jrmes dîfférenles. Ces expériences, qui avaient été entrerises au cours de recherches sur la télégraphie sans fil, vaient pour objet de réaliser l'accord des antennes disosées sur les différents bâtiments ainsi que dans les staions du littoral.
Bien que la mise en résonance de pareils systèmes ne uisse conduire à réaliser sur cohérenr qu'une syntonie xtrémement imparfaite, il est cependant très utile d'étalir cette résonance, car l'expérience nionire que l'on blient ainsi un accroissement notable des portées.
La manière la plus simple de réaliser les conditions de ésonance consisterait à se servir à l'émission et à ia réeption de deux antennes parfaitement identiques.
Nous avons vu plus haut que la résonance se trouvait ien, en effet, réalisée en pareil cas.
Mais il n'est pas toujours possible de satisfaire à ce» onditions. L'importance du procédé, pour la pratique., Lsulte du l'ait qu'on ne peut, en général, se servir d'an-
RÉSONANCE DES SYSTÈMES d'aNTENNES. 47
tennes identiques dans les postes entre lesquels on désire établir des communications.
Sur les bâtiments, notamment, la hauteur dont on dispose se trouve limitée par celle des mâtures, et l'on est conduit à faire usage de systèmes d'antennes de formes assez différentes (* ).
Nous citerons les expériences suivantes :
Antenne d'émission de longueur variable constituée par une portion quadruple fixe de 3o™ de longueur peu inclinée sur Thorizontale et une portion simple quasiverticale (Masséna). On agit sur la portion simple en conservant la projection verticale constante.
Antenne de réception normale de 60'" de longueur; 5o™ quadruple quasi-verticale.
Distance des postes : laoo"". Étincelle de S""". Bolomètre Si.
Longueur
de Tantennc d'émission. Déviations (i).
5a ni
Ce qui donne une longueur de 55" pour Tanlennc d'émission en résonance.
La mesure a pu être reprise, dans des conditions Identiques, avec le même bâtiment à une distance de 9300'" (même bolomètre Si). Emploi du galvanomètre Broca (shunté).
(') Nous avons réalisé ainsi l'accord des antennes d'une douzaine de postes établis la plupart sur des bâtiments.
Rapport
Longueur des
de Tantenae j» • »• (0
„, . . w^, . • / V déviations —-r»
d émission. Déviations (2). (s)
Le maximum a lieu pour la même lougueur (55") de Tantenne d'émission. On peut noter de plus que le rapport des déviations obtenues pour les mêmes longueurs respectives des antennes est sensiblement constant, ce qui montre que le phénomène observé est bien le même à lo'^"* qu'à i""".
On est donc en droit de considérer les distances de 1200™ à 1800", c'est-à-dire des distances égales à 20 ou 3o fois la longueur de l'antenne, comme de grandes distances et il sera légitime de regarder les résultats obtenus comme applicables à des systèmes très éloignés. Nous fournirons plus loin une preuve directe à l'appui de cette assertion.
On a fait une mesure d'accord à l'aide d'un autre poste (Formidable) en donnant au bolomètre deux positions différentes sur Tantenne de réception. Pour les déviations (i), le bolomètre était placé le plus près possible, c'est-à-dire à o", 5o de la terre. Pour les déviations (2), le bolomètre était placé à 5"* de la terre.
L'antenne de réception avait, dans les deux cas, une longueur totale de 60" depuis le sommet jusqu'à la prise
RÉSONANCE DES SYSTÈMES d' ANTENNES. 49
de terre*. Cette antenne de réception était Tantenne normale.
L'antenne d'émission, qui était constituée par une portion quadruple de 3o™ de longueur et un bout inférieur simple de longueur variable, avait une projection verticale de 42".
Longueur de l'antenne d'émission. Déviations (i). Déviations (2).
Le maximum se produit pour une même valeur (52"*) de l'antenne d'émission dans les deux positions du bolomètre.
Les déviations sont seulement un peu plus faibles quand on passe de la position 1 à la position 2, mais les rapports den^eurent très sensiblement constants.
Les antennes de deux postes différents A et B, constituées chacune par une portion quadruple de 3o™ de longueur et par une partie simple de longueur variable, ont été accordées séparément sur l'antenne d'émission normale de 6o"* en les prenant respectivement comme antennes réceptrices et faisant varier leur longueur»
On a trouvé que .les conditions de résonance étaient réalisées quand ces antennes avaient toutes deux la même longueur de 55*", c'est-à-dire 3o'° multiple et 25™ de portion simple. On a pris alors Fantenne du poste A
ie d'émission, l'antenne du poste It comme
ception.
varier progressivement la longueur de l'an-
obtenu (distance des postes, Sooo") :
n se trouve donc bien encore à 55"', bien intennes n 'aient ni la même inclinaison a même courbure.
manière générale : c systèmes A eï B sont en résonance avec Z, ils sont aussi en résonance entre eux.
systèmes sont constiinés par des antennes e intrinsèque, comme les systèmes précé-'
les phénomènes de résonance sont récià-dire que l'on peut prendre indifféreme A ou l'antenne B comme antenne is rjue les conditions de l'accord soient mo-
ïlus tout à fait de même quand les deux es formes différentes., réalisé les conditions de résonance du sysanlenne normale de deux manières difféparl, en prenant le système A comme
(^) Le fait nous ayant surpris d'abord, nous avons répété la mesure à différentes reprises; à plusieurs mois de distance nous avons retrouvé exactement les mêmes résultats.
'■fi
, ri
RÉSONAJNCK DES SYSTliMES d'aJVTKJÏNES. 5i
anlenne d'émission ; d'antre part, en prenant ce système A comme antenne de réception.
Quand on prend Pantenne A comme antenne d'émission et qu'on l'accorde sur l'antenne normale en faisant varier progressivement sa longueur, on trouve que les conditions d'accord sont réalisées pour «ne longueur de l'antenne d'émission égale à Sa™. C'est le résultat de la mesure que nous avons donnée ci-dessus.
Quand on prend au contraire l'antenne A comme antenne de réception on trouve que les mêmes conditions * d'accord sont réalisées pour la longueur de 55"*, la portion multiple conservant d'ailleurs la même valeur dans les deux cas. On obtient alors, en effet, g
Longueur . ^
de Tantenne |i|
de réception. Déviations. il
44 17,5 . Si
46 21,5 • fi
Même en faisant la part des erreurs d'observations, et principalement des erreurs, possibles sur l'évaluation des longueurs, il est manifeste que la résonance n'a pas lieu |
exactement pour les mêmes valeurs des longueurs (*) des antennes quand on permute l'émission et la réception.
Cette non-réciprocité, qui tient, comme nous Télabli-
ce que le maximtiin observé ne correspseudo-résonance, se produit toutes les mes en présence sont différenla, mais elle issez peu sensible pour que l'on n'ait pas e pratiquement.
Jsonance complète puisse se produire, il
j'stèmes aient non seulement la même enlale, mais encore les mêmes barmo-
ortissements soient les mêmes, i ne se trouvent réalisées simultanément, lorsque les systèmes sont identiques, ésent, l'identité complète de forme et de as nécessaire. Il suffit que les formes ml les mêmes.
B. -7- Émissions iKDiBEcres.
alise aussi des cas de résonance variés en
létique et faisant usage des dispositifs
Blondiot.
! compose d'un seul tour de fil, de o'^"', 3
.cm vcm
IIÉSOWAJNCE DES SYSTEMES D^AJNTEJVJNES. 53
de diamètre, enroulé sur un cadre carré constituant un primaire S, et d'un condensateur C composé d'un nombre variable de jarres identiques réunies en surface.
Un secondaire S', constitué généralement par deux tours du même fil enroulé sur le même cadre et engainé dans un tube épais de caoutchouc, est relié à l'antenne et à la terre.
On s'est servi de cadres de 35*^", So*'"* et 50*^"* de côté. Les condensateurs étaient des jarres cylindriques de verre épais de deux dimensions différentes et avaient les capacités suivantes :
V'aleur moyenne ( * ).
Modèle nM G = 400'
Modèle 11° 2. G = 1400'
Les émissions étaient reçues directement, en intercalant le bolomètre entre l'antenne réceptrice et la terre.
On observe d'abord que, tandis que les émissions directes sont plus aisément reçues sur cohéreur que les émissions indirectes et que la facilité des réceptions au cohéreur se montre à peu près indépendante de la période de l'émission, il en est tout autrement au bolomètre.
L'effet obtenu sur le bolomètre est, en général, beaucoup plus grand avec l'émission indirecte qu'avec l'émission directe et la résonance bien plus marquée.
Par exemple, en opérant à wattage égal du courant d'excitation et avec des antennes filiformes simples identiques de 40™ de longueur à l'émission et à la réception, on a :
Déviations.
Émission par système direct 3i
Emission par système indirect à l'accord (cadre de 35''"' et 1 jarres n' 2) 64
( ') Les capacités des jarres utilisées (une dizaine) n'étaient pas rigoureusement identiques. Elles étaient conriprises entre 1200"°* et ijSo"^"» pour les jarres n*» 1.
s émissions avec le cadre de 35'^™ à wattage itant. En faisant varier la capacité du cir- , on obtient :
re avec des antennes multiples, la position ia valeur changent el le maximum est en-
deux antennes mnUipleâ identiques à parallèles de 40" de longueur totale,
plus loin que cette mise en résonance très mojen de déterminer la période des sjsgraphiant l'étincelle de l'excitation qui ent la période de l'émission, re avec des antennes différentes, avec des jueurs inégales, par exemple, à l'émission n, il y a encore un maximum, mais ce )ins marqué que lorsque les antennes sont Icvient d'autant moins apparent que les i des antennes diffèrent davantage. Ainsi,
RÉSONANCE DES SYSTEMES d' ANTENNES. 55
avec une antenne d'émission simple de ^o^^ cadre de 70*^** et une antenne de réception de 60™, on obtient :
Capacités. Déviations.
1 lô
La mesure des périodes, sur Jaquelle nous reviendrons plus loin, montre que le maximum a lieu pour une valeur de la période d'émission voisine de celle qui correspond aux vibrations libres de l'antenne de réception.
C'est donc pratiquement l'antenne de réception qui règle l'accord en pareil cas.
Parmi les nombreux cas de. résonance analogues que nous avons réalisés, nous citerons l'expérience exécutée ycntre deux stations distantes de 4o^™ (Pointe du Raz- Parc-au*Duc).
Les émissions étaient faites à l'aide du cadre de 35^'"; les antennes d'émission et de réception étaient toutes deux multiples, à quatre branches, et avaient 45™ de longueur.
Les émissions étaient enregistrées à l'aide du bolomètre Wi et du galvanomètre Broca-Carpentier. On avait s^insi :
Capacités. Déviations.
2 ix
Il était intéressant de se rendre compte de la manière dont varie la valeur de l'énergie émise quand on emploie des cadres différents dans le circuit de décharge pour réaliser l'accorda Une comparaison a été faite en ce sens avec
lultiples accordées au préalable l'une
mission a été excitée successivement par et un cadre de 70"". A watlage d'escita- 1 a trouvé :
Uéïifllions.
(Cadre de 70"). (Cadre de 35=-).
9e va donc en décroissant lorsque la self::
cuit excitateur augmente à période coti-
érét, dans les Lransmissioiis indirectes, à avec une self aussi faible que possible pacités.
:, dans la précédente expérience, on aul'accord avec le cadre de 70'^" pour la pacité, puisque cet accord avait lieu pour le cadre de 35*^°. La raison de cette difle- UK connexions qui étaient exactement les deux cas.
soin, en effet, de doubler toutes les conées avec le cadre de 35'^'" quand on se sert '", si l'on double en même temps le diaes conducteurs du cii'cuit de décharge, y s, de manière à réaliser deux circuits géolemblables, on trouve que le maximum ;adre de 70'" a bien lieu pour c ^ 2.
Déviations.
RÉSONANCE DES SYSTEMES d'aNTENNES. 5"^
Les déviations se trouvent encore réduites, ce qui n'a rien de surprenant si l'on considère que la self ajoutée au circuit de décharge est absolument inefficace au point de vue de l'émission.
Cette circonstance ne doit pas être perdue de vue dans l'utilisation de tels dispositifs à la production d'émissions. On sera conduit à constituer le circuit primaire de décharge par plusieurs tours en parallèle ou par des rubans et à réduire au minimum la longueur des connexions qui devront être réalisées à l'aide de larges bandes métalliques.
