DRE

Dispositif pour enregistrement ‘photographique (C. Lorenz A.-G., Berlin).

superposés; dans les détecteurs, ce sont ceux d’un minéral et d’une pointe métallique. Mais, au point de vue des phénomènes physiques

qui s’y passent, il y a des différences fondamentales, car la variation de résistance du microphone est indépendante de la direction du courant, tandis que le détecteur agit surtout comme un redresseur de courant. Dans certains cas même, il agit complètement comme une soupape, c’est-à-dire qu’il y a une direction dans laquelle les courants de haute fréquence rencontrent une résistance infinie.

La valeur qu’on peut atteindre pour la composante de courant continu dépend :

a. Des corps qui constituent les électrodes en contact;

b. De la forme des électrodes;

c. De la pression avec laquelle les pôles sont appuyés l’un contre l’autre ;

d. De la température;

e. De l'amplitude des oscillations incidentes;

f. Elle est également différente, suivant qu’on emploie ou non une tension continue auxiliaire, et elle dépend de la valeur qu'on donne au courant primitif dû à cette tension.

Les corps qu’on a trouvés bons, en pratique, pour construire les détecteurs sont surtout les oxydes et les sulfures. Les composés suivants se sont montrés les plus convenables :

Carborundum-métal.

Sulfure de molybdène-tellure.

Sulfure de plomb-graphite.

Oxyde rouge de zinc-tellure ou pyrite de cuivre.

Pyrite de cuivre-aluminium.

Silicium-aluminium ou or.

En essayant ces détecteurs à contact, on s’apercevra souvent que l'endroit où l’on a trouvé le minerai intervient également, certains corps étrangers pouvant renforcer ou affaiblir l’action de redressement.

Pour se faire une idée de l’ordre de te de l’action de redressement, le mieux est d'employer le montage de la figure 148. On établit d’abord la caractéristique en courant continu du détecteur en déterminant, pour les diverses valeurs de la tension e4, les déviations correspondantes £, de l’ampèremètre pour les deux directions du courant. Plus la résistance du point de contact diminue pour une des directions, plus l'effet de redressement de l'indicateur est bon. Il est évident qu'ici il n’y a pas que la forme des élec-

trodes qui influe, mais que la pression avec laquelle les deux corps sont appuyés l’un contre l’autre-intervient également dans la sensibilité. Cependant, c’est à l’aide de recherches expérimentales qu’on déterminera, dans chaque cas, comment chaque appareil doit être constitué. En effet, le phénomène ne dépend pas seulement des facteurs signalés jusqu'ici. On constate, en outre, dans beaucoup de détecteurs une sorte d’hystérésis, d’où il résulte que l’effet de

Fig. 148.

soupape est influencé par la manière dont l'appareil a été mis en charge auparavant, ainsi que de l'intensité et de la durée du courant qu'on a débité dessus. Souvent aussi, on observera le phénomène, plus ou moins accentué, d’un gonflement et l'existence d’une action thermo-électrique. D'ailleurs, l'amplitude et l'allure du courant oscillatoire qui excite le détecteur influent notablement sur sa sensibilité, ainsi que cela résulte déjà de la forme de la caractéristique en courant continu. En effet, si l’on donne à la tension auxiliaire e, une valeur telle qu’à de petites variations de tension dans un sens correspondent de grandes variations d'intensité et que ce soit le contraire quand la polarité est renversée, on obtiendra un maximum

AE L# rh. UE ARS L'TOVTES

pour l’action de redressement. Pour avoir le son maxima au téléphone, il faut donc, pour une même énergie et une même hauteur de son, toujours choisir la tension continue d’après la grandeur de l'amplitude des oscillations et suivant leur allure. On vient de donner un moyen qui peut non seulement accroître les portées des stations, mais encore améliorer la réception en éliminant les perturbations. Si, en effet, d’une station, on entend simultanément les signaux de deux transmissions, il arrive souvent qu’un couplage lâche et l’emploi d’un ou plusieurs circuits intermédiaires ne suffisent pas pour supprimer les perturbations : alors, en réglant la tension auxiliaire à une valeur convenable, on peut rendre le détecteur particulièrement sensible pour les signaux qu’on veut recevoir. Ceci suppose cependant que les formes des oscillations des différents trains d'ondes envoyés présentent, au point de vue de l'amplitude et de l'amortissement, des différences caractéristiques.

în dehors d’une grande sensibilité, le fonctionnement pratique du détecteur à contact exige aussi une constance absolue, afin que, d’une part, l'intensité du son des signaux ne diminue pas, et que d'autre part un changement dans l’état de l’appareil n’amène pas un brusque renforcement des perturbations étrangères. Enfin il faut encore étudier le détecteur pour savoir jusqu’à quel point on peut charger le contact sans nuire à l’action de redressement.

On a déjà vu comment on mesure la capacité et la résistance de ces appareils : ces grandeurs sont à considérer lors du choix des dimensions électriques du circuit oscillant.

Signalons enfin un appareil qui peut rendre des services lors de la construction d’une station, et qui est également un appareil de contrôle dont toute installation une fois établie devrait être pourvue. C’est un circuit apériodique portatif muni d’un détecteur à contact relié à un téléphone, qu’on a déjà vu plus haut à propos de la descriplion des principaux montages de récepluion (/ig. 136 el suiv.). Son maniement simple et son transport facile permettent de faire entre autres les observations suivantes, en dehors de la salle de transmission, à l’antenne, à la prise de terre, aux pylônes et aux câbles de suspension :

a. Pour les postes à étincelles éteintes et à sons multiples : déterminalion de la pureté et de l’uniformité du son.

én

b. Pour les postes équipés avec des générateurs à arc : observation

de la pureté de la flamme (bruits parasites); si l’on emploie uné machine à courant continu comme source de-courant : perception des ondulations du courant produites par la commutation.

. ©. Pour les stations de téléphonie : détermination de l'intensité du son et de la clarté de la parole.

. d. Détermination de l'action des masses métalliques voisines de l’antenne (haubans, câbles de suspension, pylônes, etc.); savoir si elles entrent en vibration, et dans quelle mesure.

e. Étude de la direction du champ électromagnétique à proximité

immédiate du poste transmetteur.

9. Mesure de la sensibilité des téléphones. — La sensibilité d’un téléphone est déterminée par la plus petite valeur du courant qui permet le fonctionnement de l’écouteur, pour une fréquence donnée. Mais 1l n’y à pas que la vibration de la membrane qui dépend de la fréquence : la période du courant influe aussi sur la résistance et la self effectives. On a alors le fait, facile à comprendre, que l'intensité du son est d'autant plus grande que le courant d’excitation est plus sinusoïdal : de sorte qu'il faut encore tenir compte, Comme troisième variable, de la forme de la courbe du courant dans le téléphone, qui est déterminée à son tour par la nature des oscillations de haute fréquence qui prennent naissance au poste de réception. Enfin, les dimensions électriques de l’ensemble du montage de réception luimême ont une certaine influence sur l'intensité du son au téléphone.

Mais, en général, il est très difficile d'évaluer par des mésures l’influence de ces multiples phénomènes sur la sensibilité du téléphone. Aussi se contente-t-on, dans la plupart des cas, de résultats expérimentaux approximatifs qui permettent de juger si l'appareil étudié est apte à être utilisé avec le montage employé.

Tout d’abord on s’apercevra qu’on ne peut pas réaliser simultanément le maximum d'intensité et le maximum de netteté pour le son. Or en télégraphie on n’a besoin de recevoir que certains bruits ou certains sons, tandis qu’au contraire en téléphonie sans fil il faut accorder une valeur primordiale à la netteté de la parole, de sorte que les conditions à imposer au téléphone dans les deux cas seront foncièrement différentes. Dans le premier cas, on tâchera, pour obtenir de grandes amplitudes, que l’oscillation propre de la membrane n'ait pas une période trop différente de celle du son reçu;

tandis qu’en téléphonie sans fil on cherchera à rendre claire la parole en évitant tout phénomène de résonance.

De là ressort l’importance de la mesure de la période propre de la membrane. On peut faire cette mesure en montant le téléphone sur une sirène à courants alternatifs et en déterminant les fréquences pour lesquelles le son est fortement renforcé. Les fréquences de résonance s’évaluent sans peine d’après le nombre de tours et le nombre de pôles de la machine, ou a l’aide d’un résonnateur acoustique (de Dalton ou de Helmholtz). En général, 1l y a une de ces résonances qui est plus accentuée que les autres.

Si l’on veut comparer entre eux plusieurs téléphones au point de vue de leur sensibilité dans un montage de réception donné,

Fig. 149.

on maintient constant le nombre de vibrations du ronfleur musical ainsi que l'intensité 7, du courant débité, et l’on fait varier la résistance # qui shunte le téléphone jusqu’à ce que le son disparaisse (fig. 149).

Si w, est la résistance du téléphone, le courant qui y passe est

avec

La quantité : représente le facteur de sensibilité. Plus elle est

on où (92

peute, plus le téléphone est convenable pour ce montage de récep-

tion. En faisant varier la hauteur du son du ronfleur on peut étudier comment la sensibilité du son dépend du nombre de décharges. Comme indicateur d'ondes, on peut naturellement, au lieu du tubesoupape (tube de Wenhelt) employer n'importe quel autre détecteur intégrant.

La sensibilité du téléphone se trouve ainsi mesurée à laide d’une résistance montée en parallèle. Ce procédé peut servir également

à établir les courbes de résonance des récepteurs. Le dispositif peut être modifié si l’on peut monter l’écouteur dans le secondaire d’un transformateur à induction mutuelle variable. Pour des résistances secondaires égales, la distance a des bobines fournit alors une mesure de la sensibilité du téléphone ( Jig. 150).

10. Etude d’un tikker. — Les oscillations entretenues ne peuvent être reçues dans des écouteurs avec les détecteurs décrits jusqu'ici que si l’on introduit dans les montages de réception un interrupteur découpant les ondes en trains successifs. Üne sensibilité beaucoup plus grande que celle qu’on atteint avec ces dispositifs s'obtient avec le montage du tikker de Poulsen (Jig. 191). Le tikker luimême est un interrupteur électromagnétique auquel certaines conditions sont imposées relativement au nombre d’interruptions et à la manière dont se fait le contact. Il doit mettre périodiquement le Circuit téléphonique en relation avec le circuit secondaire, et les phénomènes électriques suivants se produisent alors.

Le contact du tikker étant ouvert, 1l se produit d’abord, sous l'influence des vibrations excitatrices de l'antenne, des oscillations dans le circuit secondaire, qui est accordé sur la même période, et faiblement amorti. L’amplitude de ces oscillations croit Jusqu'à ce

LÉ al à

que l'énergie fournie au circuit soit égale à celle qui y est dépensée. Si alors le contact du tikker se ferme, le circuit de réception se trouve désaccordé, par suite de l'introduction dans ce circuit du condensateur du téléphone, il cesse de prendre de l'énergie à l’antenne, et l’énergie électrique qui se trouve dans le circuit y produit à partir de ce moment des oscillations de fréquence moindre, la nouvelle fréquence résultant des constantes électriques du circuit oscil-

Fig. 151.

lant total, telles qu'elles sont après ce changement. Or la résistance du point de contact de la palette du tikker augmente quand l’intensité du courant diminue, de sorte que le condensateur du téléphone, supposé chargé, sera forcé, dès que la résistance propre de ce contact sera élevée, de dépenser son énergie apériodiquement à travers le téléphone. / L'action du tikker est donc basée sur la variation de la résistance de son contact : tant qu’elle est petite, elle ne s'oppose pas au lransport de l'énergie du circuit secondaire au condensateur du téléphone, mais dès qu’elle s'élève elle supprime en grande partie le retour du courant électrique. Le téléphone est ainsi parcouru par des courants dont la direction est variable suivant l’état de charge du condensateur, il en résulte que le tikker seul ne permet pas d'obtenir un son pur, même si le nombre d’interruptions correspond à la hauteur d’un son musical. Ce n’est qu’en s’arrangeant, à l’aide d’un redresseur, de manière que la charge du condensateur

se fasse toujours dans le même sens, qu'on provoque dans le téléphone un son Correspondant au nombre des interruptions du tikker. Mais naturellement, c’est aux dépens de la sensibilité.

Bien que la réceplion au tikker seul exclue la possibilité d’un son caractéristique, cet appareil occupe cependant une place importante parmi les détecteurs, car on peut le regarder, actuellement, comme l'indicateur d'ondes le plus sensible. A cela vient s'ajouter un autre avantage : outre la facilité de son installation, la sécurité et la constance de son fonctionnement, il se trouve que le couplage optimum avec l'antenne est plus lâche pour lui que pour tous les autres détecteurs d'énergie, et qu'on peut ainsi contribuer à l'élimination des perturbations.

La figure 152 représente la forme sous laquelle est réalisé le tikker

Figi152

Tikker d’après Poulsen (Telephon-Fabrik A.-G. vorm. J. Berliner, Vienne).

de Poulsen. Une autre forme est due à Austin : cel appareil repose en principe sur les mêmes phénomènes que le précédent.

Il faut encore, à propos du montage d’un tikker, chercher la capacilé qui doit être montée aux bornes du téléphone, et étudier le réglage du dispositif d'interruption : on doit s'arranger de manière à avoir la sensibilité maxima.

11. Dispositif d'appel. — La plupart des dispositifs d'appel employés en radiotélégraphie reposent sur le principe suivant : les oscillations qui prennent naissance dans l'antenne induisent un cir-

| cuit apériodique ou accordé qui contient un détecteur redresseur et : sous l’action duquel un galvanomètre sensible (à cadre mobile) # dévie. Ce phénomène est utilisé pour actionner un relais qui provoque un signal d'appel optique ou sonore. Les différents appareils diffèrent exclusivement par la manière dont le galvanomètre ferme, par sa déviation, le circuit local, sans que la partie mobile de linstrument ait un trop gros travail à effectuer. Si, en outre, on donne au galvanomètre à cadre mobile une certaine inertie, on évite que. l'appareil d’appel entre en action sous l'influence de tous les chocs électriques, comme ceux que provoquent les décharges atmosphériques. Si, de plus, on Joint à la résonance électrique une résonance acoustique, on éliminera très bien les appels intempestifs dus aux postes qu'on ne désire pas recevoir. et

sr Q —

A. — CoNSIDÉRATIONS GÉNÉRALES.

Pour juger la valeur d’une installation radiotélégraphique, il faut déterminer :

1% La portée:

aa possibilité de fa syntonisation.

Il faut enfin voir si les appareils fonctionnent facilement dans les conditions les plus différentes.

Î. La portée. — Si l’on veut traiter le problème de l’échange de Signaux entre deux stations par radiotélégraphie comme un transport de force sans fil, il s’agit de déterminer les causes qui peuvent rendre maximum énergie fournie au récepteur. Austin a trouvé empiiquement et Barkhausen a établi théoriquement la formule

AR" m zm 7.

120T Rien /enr . fs = —— ——— ue vi, é () m Pin wi

Elle montre que, si l’on emploie des oscillations entretenues, si l’on néglige les amortissements dus aux pertes nuisibles dans les deux stations, et si l’on suppose que les conditions de réception sont les plus favorables, la valeur efficace ?, du courant au nœud de tension du récepteur est proportionnelle au courant primaire ÿ, et en raison inverse de la distance R entre les stations. De même, le courant efficace secondaire croît avec les hauteurs efficaces her et An des antennes des deux postes. La longueur d'onde employée à demande une attention particulière. Elle intervient dans le fac-

teur e À par lequel on tient compte de l'absorption des vibrations

| électromagnétiques dans l’espace qui sépare les deux stations, et

également dans la résistance d'amortissement w, de l'antenne récep-

| trice. Il est alors bon de transformer cette équation de manière à faire apparaître, au lieu des intensités, les énergies correspondantes.

| On a déjà vu que l'énergie utilisée À, est maxima quand la résistance de rayonnement w,, de l'antenne réceptrice est égale à la résistance w, du détecteur. On a donc

Wa = Wp+ Wss d’où

D’après les équations de Hertz, on peut exprimer de la facon suivante, la résistance de rayonnement d’une antenne |

Q : Rien C2 — 1607? , Fi À?

Q en Dao va À 2

Par suite, l'énergie rayonnée à l'émission est

À Rem ‘ AS Lis 1000: ES 1 l’é AS il: , et l'énergie uliliseée : . he .

ARE TEWPPp ET IPS = TOÛRE Da 22 d’où 2AR

A dre ee An= (5) (=) Re 14€ va:

Le rendement du transport de force par télégraphie sans fil est done

= =() À 2 } PAT IE— Gent :) (G)men

Si Pon produit dans l'antenne d'émission des oscillations amorties à onde unique, les équations peuvent s'étendre ainsi qu'il suit :

m 7m 1207 lier /bem I RE

à "Re ee nés SE

a Lattes / à. (5 ORACLE

Ts, = décrément de rayonnement à l'émission,

S , , , . ee TJ» = décrément total de l’antenne réceptrice = 95, + Ip.

Bien que les valeurs numériques, calculées d’après ces formules, ne puissent prétendre à une exactitude absolue, on peut cependant reconnaître facilement l'influence des diverses grandeurs sur la portée. Ainsi ce qui influe sur la valeur de l’énergie utilisée A, pour une distance donnée R des stations, c’est tout d’abord la grandeur À, de l'énergie ravonnée et la longueur d’onde employée. Or la condition de rayonner par seconde, au poste de transmission, la plus grande quantité possible d'énergie, est intimement liée à la forme et à la disposition de l'antenne, dont l’aptitude à fournir de l'énergie dépend en première ligne de la qualité de son isolement. S1 l’on considère l’instant où toute l’énergie de l’antenne A, est sous forme électrostatique, on a

roue Re”

on voit que cette grandeur augmente avec la capacité C, de l’antenne et la tension E,. Pour un amortissement donné 3, de l’antenne, on a, d’après la définition,

2 l'AS L IS ?

2 A; ou A: C1 E2 Læ mi As, = 2. Ty ve 7: q - = Ts VOA ES

C'est-à-dire que, si l’on se donne la fréquence y et la tension maxima É,, l'effet de rayonnement A, atteindra son maximum quand le produit de l’amortissement 3, et la capacité C, sera maximum. Avec une antenne de grande capacité mais de faible amortissement (antenne parapluie), on pourra donc, suivant les circonslances, obtenir de meilleurs résultats qu'avec une antenne présentant bien un décrément de rayonnement élevé, mais une faible capacité (antenne Marconi). Il faut cependant remarquer qu’on peut donner à la tension maxima E, une valeur d'autant plus grande que l’antenne a besoin de moins de points de suspension. Les grandes antennes qui ont de multiples points d'isolement (antennes en toit) peuvent donc ne pas être aussi bonnes que celles où 11 n’y a qu'un

A " ' « Ce { à

petit nombre de points d'appui (antenne Marconi, antenne en ES antenne en éventail). Bien que tous ces points méritent attention, c'est cependant la manière dont on produit les oscillations de haute fréquence qui intervient en première ligne pour le choix de l’antenne. On insistera de nouveau là-dessus à propos des différents systèmes. Pourtant, il résulte de ce qui précède que, d’une façon générale, pour toutes les antennes de transmission, il faut choisir la fréquence, l'amortissement de rayonnement et la capacité aussi grands que possible.

Les conditions sont tout autres à la réception. L’antenne réceptrice emprunte aux ondes électromagnétiques incidentes une certaine quantité d'énergie, dont une partie est dépensée dans la réception et l’autre est de nouveau rayonnée vers l'extérieur. En supposant qu'il se produit dans l’antenne une force électromotrice de valeur efficace constante e,, on obtient le maximum d’énergie utilisée A4 quand on satisfait à la condition

Comme on est toujours en mesure, d’après ce qu’on a vu plus haut, de donner à la résistance #,, du détecteur une valeur convenable visà-vis de la résistance de rayonnement w,, de l'antenne, on n’a donc, pour atteindre le maximum d'énergie à la réception, qu’à s’occuper de réduire autant que possible cette dernière sans pourtant diminuer en même temps la force électromotrice e;. Or, celle-ci est donnée par la formule

€2 — Er 2er,

où EK représente l'intensité du champ électrique normalement à la surface du sol et L,,7 la hauteur efficace de l'antenne. Il en résulte, d’après lPéquation de Hertz,

hèr

qu'on ne doit réduire la résistance de rayonnement w,, qu’en aug-

mentant la longueur d’onde employée. Cela résulte aussi de l’équation transformée

d’après laquelle l'énergie reçue croît avec la longueur d'onde. Bien entendu, ce moyen ne peut pas être appliqué non plus d’une façon illimitée, car la modification de la période nécessite l'introduction dans l’antenne de bobines et de condensateurs dont la résistance effective n’est plus négligeable vis-à-vis de la résistance de rayonnement. Les équations ont donc une application limitée par ce fait que l'influence favorable des grandes longueurs d’onde sur la valeur À, se fait moins sentir à mesure que les résistances dues aux pertes augmentent.

Les considérations précédentes montrent que les propriétés particulières de l’antenne de transmission et de réception sont d'une importance primordiale pour la détermination de la portée. Il ne semble donc pas inutile d'essayer de vérifier par le calcul, autant qu'on peut le faire avec des moyens simples, les grandeurs caractéristiques de l’antenne qu’on a appris à mesurer expérimentalement dans les Chapitres précédents. Cela permet d'obtenir des nombres à comparer pour les valeurs effectives de la self et de la capacité et pour la longueur d'onde, et encore de se faire une idée assez exacte de la manière dont le courant est réparti le long de l’antenne. Mais, le nombre des variables qui interviennent étant trop grand pour qu'on oblienne des valeurs absolument exactes, il est bon tout d’abord d'examiner les deux sortes d'antennes entre lesquelles on peut ranger toutes les autres formes. Ce sont l’antenne linéaire mise à la terre (antenne Marconi) et l'antenne en T, que l’on obtient avec un fil vertical relativement court par rapport à la longueur d’onde et se terminant en une capacité importante.

a. Antenne Marcont. — Bien que ce disposiuf d'antenne, le plus “anciennement connu, ne soil plus guère employé aujourd’hui, il ya pourtant un certain nombre de cas où l'antenne Marconi peut encore rendre de grands services, notamment pour la transmission comme moyen de fortune. Les avantages reposent tout d’abord sur ce que, à l’aide de ballons (ig. 153) ou de cerfs-volants, on peut atteindre

des hauteurs efficaces plus grandes que celles qu'on a pu atteindre

Rene

legraphisches Praktikum der Techn.

* des antennes verticales (Radiote Hochschule Darmstadt).

Ballon et cerfs-volants servant à supporter

Ë l » $ T jusqu'ici avec toutes les autres formes d'antenne. Un autre avantage

à signaler est que, comme il n'y a qu'un point d'isolement, les Lensions maxima employées peuvent posséder des valeurs plus grandes que dans les autres dispositifs, ce qui a pour conséquence d'augmenter l'énergie rayonnée. D'un autre côté, naturellement, l'amortissement élevé que possède un oscillateur linéaire, ainsi que cette circonstance que, pour de grandes hauteurs, les perturbations atmosphériques sont particulièrement importantes, font que cette forme d’antenne n’est guère propre à la réception.

La self-induction L, d’un fil rectiligne mis à la terre, de longueur {® et de diamètre 27°", est donnée par

Le » 1 Loge 2:

Pour évaluer la capacité C, du fil d'antenne, il faut observer que,

en raison des positions différentes des éléments de fil relativement

au sol, la capacité par unité de longueur ne peuL pas être constante. La capacité cherchée est donnée par la formule