Brevet FR2003722A1 — publié le 19691114

Dans les Etats Unis d'Amérique et dans de nombreux autres ays, les stations d'émission de télévision commerciales émettent à la fois dans les réions de tris @aute fréquence (q?HP) et d'ultra-haute fréquence (UHF) du spectre des fréquences. C'est ainsi qu'aux Etats Unis d'Amérique, les canaux THF 2 à 6 couvrent la plage de 54 MHz à 88 MHz, tandis que les canaux 7 à 13 couvrent la gamme de 174 à 216 MHz, qui forment ainsi les deux parties de la bande THF.Les canaux UHF. 14 à 83 couvrent une gamme de fré quences allant de 470 MHz à 890 MHzO fans les récepteurs de télévision, un dispcsitif de réglage ou "tuner" est prévu pour sélectionner le canal désiré. Dans la pratique courante ou antérieure, on utilise généralement deux tuners, un pour les canaux THF et l'autre pour lès canaux UHF. Un grand nombre de tuners capables de couvrir toute la gamme des fréquences de télévision avec un seul mécanisme d'accord ont été proposés. De récents exemples de tels tuners sont décrits dans les hrevets des Etats Unis d'A- mérîque n 3 252 095, 7 252 096, 3 275 958. Ces tuners n'ont pas été utilisés commercialement aux Etats Unis d'Amérique. -Un tuner de télévision typique, soit TNP, soit UHF, comporte deux ou trois circuits accordés sur la fréquence du canal à recevoir, et un circuit accordé d'oscillateur dont la fréquence est décalée de la valeur de la fréquence d'accord de l'amplificateur de fréquence intermédiaire. Dans chacun des brevets précités, ainsi que dans le présent tuner, les circuits accordés comportent une ligne ayant une impédance répartie et qui est accordée par un condensateur à la masse, pour la bande UHF. Les mêmes condensateurs variables servent à l'accord de la bande THF avec des élémens de circuit à constantes concentrées connectés aux lignes. Un amplificateur de haute fréquence, un mélangeur et un oscillateur opèrent dans chaque bande. L'un des problèmes que lton rencontre dans la mise au point d'un tuner de télévision unique pour tous les canaux est celui de l'établissement de la plage d'accord convenable pour chaque bande. Le but principal de la présente invention est d'apporter me solution à ce problème. A cette fin, l'invention se propose de fournir un tuner .:.ultibandes comportant une impédance variable connectée à une ligne ayant une impédance répartie pour accorder une bande et qui est connectée à une impédance concentrée pour une autre bande, de fréquence plus basse, dans lequel l'impédance variable est connectée à cette ligne à un point situé entre les extrémités de celle-ci0 Plus précisément, le centre du condensateur variable accord est sensiblement situé à mi-distance entre les extrémités de la ligne, D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés et donnant à titre explicatif,mais nullement li mitatîf, une forme de réalisation conforme a' l'invention. Sur ces dessins, La figure 1 est une vue en élévation de l'intérieur d'un tuner conforme à l'invention, mais dont de nombreux composants de circuit à constantes concentrées ont été supprimés pour plus de clarte; La figure 2 est une vue en bout par la gauche de la figure 1. La figure 3 est une coupe suivant la ligne 3-3 de la figure 1 la figure 4 est une coupe suivant la ligne 4-4 de la figure 1 ha figure 5 est une vue en perspective partielle agrandie de l'ébauche d'une ligne accordée La figure 6 est une vue en perspective d'une ligne formée. La figure 7 est une coupe partielle montrant le sélecteur de bande dans la position UHF ; et La figure 8 est une vue analogue à la figure 7 montrant le sélecteur de bande dans une position THF. La présente invention est décrite ci-contre dans son application à un tuner de télévision unique pour tous les canaux. Elle a été plus spécialement conçue pour cette application particu lièvre, Toutefois, la plupart des particularités de l'invention peuvent être utiles dans d'autres circuits accordés à bandes mul tipules, En se référant aux figures 1 à 4, on voit que les circuits du tuner sont logés dans une enceinte ou bolier 20 en métal, ayant un fond 21, des parois latérales 22, 23, 24 et 25 et un cou Cercle 26. Une cloison centrale 28, aussi en métal, divise le bolier longitudinalement et sert de blindage entre les circuits situés de part et d'autre de celle-ci.En général, la chambre 30 située au-dessus de la cloison 28 contient les composants fixes du circuit TNP, tandis que la chambre 31 située sous le blindage contient des composants réglables de sélection de canal et les circuits UHP. Un grand nombre d'éléments de circuit n'ont pas été représentés sur la figure 1 afin de ne pas compliquer inutilement le dessine La chambre 31 renferme quatre éléments de circuit 32, 33, 34 et 35 qui constituent des lignes UHF réglables, ainsi que les éléments d'accord THF variables. En bref, l'antenne est accordée par un élément réglable 32 qui est connecté à l'entrée d'un anpli- ficateur RF 38.La sortie de l'amplificateur 38 est accordée par un élément 33 qui est couplé avec l'élément 34 à l'entrée du mélangeur 39. l'oscillateur 40 est accordé par un élément 35O Des cloisons conductrices 41, 42 et 43 isolent chacun des éléments d'accord. les quatre circuits accordés sont réglés par des condensateurs variables 45, 46, 47 et 48 par rotation d'un arbre de sélecteur de canal 49 qui est monté à rotation dans les parois d'extrémité 23 et 25 du boitier et qui est mis à la masse par cel les-ci. La sélection de la band.e de réception est assurée par un commutateur ou sélecteur de bande à trois positions 52 ayant quatre sections ou galettes 52a, 52b, 52c et 52d. le sélecteur 52 sert à mettre à la masse les extrémités des éléments d'accord 32 33, 34 et 35 par la cloison de blindage 28 pour le fonctionnement UHF et à relier les composants de circuit concentrés aux éléments d'accord pour le fonctionnement TNP. La section 52a et les circuits associés sont isolés des autres sections pår un blindage 51.D'autres détails concernant la construction, le montage et le fonctionnement de la section de commutation de bande seront donnés ci-après. les trois positions du sélecteur de bande, qui correspondent aux deux parties de la bande de télévision TNP et à la bande UHP, sont déterminées par un mécanisme d'encliquetage comportant une came 53 montée sur ltarbre du sélecteur et par un ressort dtencliquetage 54 dont l'extrémité porte contre des encoches de positionnementde la came, Une butée 55 qui s'avance de la paroi 25 du boitier coopère avec des prolongements 56 de la came pour limiter le mouvement du sélecteur.La rotation de ltarbre d'accord de canal 49 est limitée par une~plaque arquée 60 (Fig. 3) montée sur celui-ôiprès de la cloison 41, et dont les extrémités rencontrent un doigt d'arrêt 62 s'étendant à l'extérieur de celle-ci0 les éléments d'accord 32-35 sont essentiellement identiques et la ligne 34 représentée sur la figure 4 en est un exemple re présentatifO Cette ligne comporte une partie centrale pliée 65 à chacune des extrémités de laquelle s'étendent des prolongements 66 et 67. Cette ligne est espacée de la paroi 21 du boitier par deux isolateurs verticaux 68, 69 La partie centrale pliée 65 de la ligne constitue le stator d'un condensateur d'accord variable 47 comportant trois plaques de rotor 70 montées sur l'arbre à la masse 49.Deux lamelles de contact 74 et 75, situées sur le pro longuement 66 de la ligne accordée 34; traversent une ouverture 76 percée dans le blindage 28. Comme on le verra par la suite, le sélecteur de bande (dans le cas présent la section 52c) actionne les lamelles de contact flexibles 74 et 75 pour mettre à la masse la ligne accordée pour le fonctionnement UHF et pour relier le condensateur variable aux composants de circuit concentrés pour le fonctionnement TNP. La mise à la masse de la ligne accordée par la cloison de blindage 28 isole effectivement cette ligne des composants de circuit concentrés pendant le fonctionnement UNPo les dimensions de l'ouverture 76 sont calculées de façon que-pen- dant le fonctionnement TNP, la capacité entre les lamelles de contact 74, 75 et le blindage soit petite par rapport à la capacité du condensateur variable d'accord. On va d'abord considérer le fonctionnement du circuit dans la bande UHF III. les lamelles de contact flexiblessituées à l'extrémité de chaque ligne accordée 32, 33, 74 et 35 sont portées au potentiel de référence du blindage à la masse 28, ces lignes opérant en éléments quart-d' onde accordables dans la bande UHF par les condensateurs variables 45-48. la ligne de transmission d'une antenne de réception (non représentée) est connectée aux bornes d'entrée 80, 81 et, à travers une boucle de couplage 82, est couplée à la ligné 32 qui accorde celle-ci. Le circuit dsen- trée d'un amplificateur RF à transistor 38 est couplé avec la ligne 32 par une boucle conductrice 83 qui est retournée à la masse pour les signaux UHF.Le signal ru amplifié est couplé à la ligne accordée 33 qui, de son côté, est couplée inductivement à la ligne accordée 34 à travers une ouverture 93 (voir aussi Fig. 4) de la cloison de blindage 42. Un oscillateur local à transistor 40 est accordé par la ligne 35 L'oscillateur est couplé à cette ligne accordée par une boucle 95 ramenée à la masse, L'émetteur d'un circuit mélangeur à transistor 39 est connecté respectivement à travers des boucles de couplage en série 103, 104 aux lignes accordées 34, 35. La sortie du mélangeur, à laquelle apparait la fréquence intermédiaire, est connectée, à partir du collecteur, à travers le transformateur de fréquence intermédialre 106, à une borne de sortie 107. Les lignes accordés 32, 33, 34 et 35 comportent, près de leurs extrémités ouvertes, des condensateurs de réglage ou "trimmers" 113, 114, 115, 116 qui se règlent à l'extrémité supérieure de la bande URE ét qui établissent la bande de fréquences pour chacune des lignes. Comme le montre la figure 1, ces trimmers sont constitues par de courtes plaquettes métalliques fixées à la paroi 24 du bottier et qui peuvent tre pliées pour faire varier llespacement entre chacune d'elles et l'extrémité de la ligne voisine. Le signal d'entrée THF, provenant, par exemple d'une ligne non-équilibrée de 75 ohms, est appliqué à la borne d'antenne 120. On va décrire maintenant la construction mécanique des la- elles de contact flexibles et de la came d'actionnement faisant partie du sélecteur de bande en se référant plus particulièrement aux figures 4, 7 et 8. Les lignes accordées et les lamelles de contact flexibles sont toutes identiques. En conséquence, on se contentera de décrire la section 52c en regard de la figure 4 le sélecteur de bande comporte un stator 170, en matière isolante, mais tenu en place dans le bolier par des pattes 172 et 173 qui sont reçues respectivement dans des fentes de la paroi 22 du boîtier et du blindage 28o Des grains de contact 173, 174, et 175 sont convenablement montés sur ce stator.Un rotor 176, en matière isolante, est loge à rotation dans une cuverture 177 du stator. Des lamelles conductrices 178, 179 sont montées sur le corps 176 du rotor au moyen de pied qui s'étendent à travers ce dernier et qui sont déformés de l'autre côté. Une ouverture 180 est percée au centre du rotor pour recevoir-l'ar bre du sélecteur de bande 52 Les lamelles 178 et 179 du rotor s'étèndent au-dessus du stator autour d'une partie de l'ouverture 177 pour aider à positionner le rotor, Les extrémités de la nielles flexibles 74, 75 s'étendent à travers l'ouverture 76 du blindage 28, à travers un voile du stator 170 et débordent sur l'ouverture 177 du stator. Le corps 176 du rotor comporte une came 184 qui se déplace le long de la périphérie de l'ouverture 177 Là came 184 comporte une extrémité effilée 185 et une rampe 186 pla.cée extérieurement à la surface du stator 170. Deux prolongements radiaux 187, 188 chevauchent le statuer et coopèrent avec les lamelles de contact 178, 179, pour positionner le rotor. Quand on déplace le sélecteur de bande sur la position correspondant à la bande UNP III, l'extrdmité effilée 185 de la came 184 s'engage entre les lamelles 74 et 75 et les repousse vers l'extérieur. Dans cette position, la rampe 186 de la came est placée entre les extrémités des lamelles flexibles et les tient au contact des bords verticaux 76a et 76b de l'ouverture 76, mettant ainsi à la masse les extrémités des lignes accordées pour le fonctionnement UHF. les lamelles de contact 178 et 179 du rotor comportent des pattes pliées à l'extérieur 190 (dont une seule est représentée) qui sont circonférentiellement espacées de la came 184o Conjointement avec les surfaces adjacentes des lamelles parallèles au stator 170, ces pattes forment une seconde came qui vient au con tact des lamelles 74 et 75 quand le sélecteur tourne de la bande III à la bande II, écartant ainsi les lamelles de leur position de contact avec les bords 76a et 76b de l'ouverture du blindage 28. Dans la position des bandes I et II, l'élément d'accord est connecté à travers la lamelle de contact 74, la lamelle de rotor 178 et les lamelles 173 et 175 aux éléments de circuit concentrés. La ligne accordée est constituée par une seule pièce de mé-tal, dont on voit llébauche 193 sur la figure 5. Une ouverture 194 est découpée au centre de cette ébauche, produisant ainsi les deux parties 66 et 67 rattachées par des voiles 195 et 196 Ceci simplifie le processus de formage en diminuant la tendance-de lSé- bauche à revenir vers sa forme initiale après le pliage en U.Les lamelles flexibles 74 et 75 comportent des pattes 74a, 75a qui sont reçues dans une ouverture 66a. les lamelles sont fixées par un rivet 197 et sont soudées à la ligne, Les sections des condensateurs variables ont un mouvement de 1800o il est souhaitable d'utiliser pratiquement toute la plage d'accord pour accorder chaque bande, Toutefois, la gamme de fréquences et la fréquence moyenne de choque bande sont différentes ; et le rapport entre la capacité maximale et la capacité minimale nécessaire est différent pour chaque bande, La situation est encore compliquée par le fait que dans la bande-III, le condensateur accorde une section d'une ligne de transmission, et non pas une inductance fixe ; et de ce que la capacité répartie des bandes I et II est beaucoup plus grande que celle de la bande III du faitde laprésence dans le circuit, du sélecteur rotatif et des composants de circuit THF. Les trois sections de haute fréquence 32, 33 et 34 sont identiques, tandis que la section d'oscillatëur opère à une fréquence supérieure de 45 MHz. les lames du condensateur 48 de llos- cillateur sont légèrement plus petites que celles des trois sec- tions NP pour tenir compte de cette différence de fréquence. Pour le resteS les sections sont pratiquement les mêmes. En considérant la section de radio-fréquence @de la bande I, celle-ci doit être accordée de 54 MHz à 88 MHz et le rapport est Etant donné que Cmin est grand (par suite de la capacité répartie s'additionnant à la capacité minimale du condensateur varia ble), #C doit être grand. La plage d'accord de la bande II est Cmax plus petite et = 1,54 . Le circuit accordé peut être min facilement adapté à cette situation, par exemple, en utilisant un condensateur 123 en série dans la section d'antenne.Toutefois, L'effet du grand condensateur variable sur la ligne accordée est différent Lorsque le condensateur variable est placé à l'extré- mité ouverte d'une ligne accordée, comme c'est généralement le cas dans les tuners UHF, la relation capacité-fréquence suit une courbe tangente par rapport à la longueur d'onde La = f(tan et avec une ligne ayant la longueur nécessaire pour -établir la fréquence UHF minimale avec la capacité maximale, la fréquence maximale est trop élevée La Demanderesse a trouvé que la plage d'accord pouvait être diminuée en plaçant le condensateur varia- ble entre les extrémités de la ligne accordée.Ainsi, au lieu d'accorder une seule ligne, le condensateur accorde deux sections de ligne en parallèle, dont l'une est court-circuitée à son ex trémité et dont l'autre est ouverte. lorsque le centre électrique du condensateur variable est placé au milieu de la ligne, la reration capacité-fréquence suit une courbe qui est fonction de tangente 2 Ainsi, la variation de fréquence du circuit est sen- siblement diminuée. Dans le circuit décrit ci-contre, le centre électrique du condensate-n variable (avec les lames fermées) est sensiblement au milieu de la Ligne. Il va de soi que la présente@invention nga été décrite cidessus qu'à titre explicatif,mais nullement limitatif, et que l'on pourra y apporter toutes variantes salis sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1. Un circuit accordé à plusieurs bandes de @réquences qui comprend une li@ne ayant une impédance ré@artie et @@@@ extrémi t@s;des moyens pour éta@lir un @otentiel de référence;des moyens pour fixer l'une des extrémités de cette ligne par rapport audit potentiel de référence;une impédance concentrée;un s@@@cteur de bande ayant une première position dans laquelle l'autre extrémité de ladite ligne est fixée par rapport audit potentiel de référence et une seconde position reliant cette autre extrémité de la ligne à ladite impédance concentrée;et une impédance variable connectée entre ladite ligne et ledit potentiel de référence; afin d'accorder la ligne le long d'une certaine plage de fréquences dans la première position du sélecteur de bande et pour accorder l'impédance concentrée le long d'une seconde plage de fréquences dans la seconde position audit sélecteur de bande,l'impédance variable étant connectée à la ligne à un point intermédiaire entre ses extrémités,de sorte que le rapport de la fréquence maximale à la fréquence minimale du circuit accordé est sensiblement plus petit dans la première position du sélecteur que si l'impédance variable était connectée à l'une des extrémités de ladite ligne. 2. Un circuit accordé selon la Revendication 1,dans lequel ladite impédance variable est un condensateur variable ayant comme stator une partie de ladite ligne et possédant un rotor connecté audit potentiel de référence. 3. Un cirucit accordé selon la Revendication 1, dans lequel l'impé@ance variable est un condensateur variable et où la capacité répartie qui lui est connectée est beaucoup plus grande dans la seconde @osition du sélecteur de bande que dans sa première position,le centre électrique du condensateur étant sensi blerent situé à @i-@@@@@@ce entre les extremités de la@ite li@@e. 4. Un circuit accordé selon la Reve@dication @@ @a@s le@@el la première extremité de la ligne est connectée audit @otentiel de référence à travers un condensat@ur. 5. Un circuit accordé selon la @evendication 4, dans lequel ledit condensateur est variable. 6. Un circuit accordé selon la Revendication 5, dans lecuel ledit condensateur variable est cons ri Lu par ne plaque pouvant se déplacer par rapport à ladite ligne. 7. Un circuit accordé selon la Revendication 1, dans lequel ladite ligne et l'impédance variable sont logées dans une chambre ayant des parois conductrices. 8. Un circuit accordé selon la Revendication 2, dans lequel le stator du condensateur variable comporte deux plaques, l'une des extrémités de la ligne s'étendant dans une première direction à partir de l'une des plaques, tandis que l'autre extrémité de la ligne s'étend dans la direction opposée à partir de l'autre plaque. 9. Un circuit accordé selon la REvendication 3, dans le ouel les deux claques du stator sont reliées le lonU me une pliure située à l'un de leurs bords.