Brevet FR2107931A1 — publié le 19720512

L'invention concerne un appareil répondeur pour un système de transmission automatique sans fil d'informations à plusieurs chiffres entre des appareils interrogateurs et répondeurs mobiles les uns par rapport aux autres, et notamment la transmission des numéros de matériels ferroviaires roulants vers des appareils interrogateurs situés à poste fixe, chaque appareil interrogateur émettant, dans une bande de fréquences prédéterminée située dans la gamme des micro-ondes, un signal d'interrogation dont la fréquence varie périodiquement, signal à partir duquel l'appareil répondeur qui se déplace en regard de l'appareil interrogateur sélectionne et marque les fréquences affectées à l'information par des filtres qui sont exécutés sous forme de résonateurs à lignes coaxiales accouplés k un guide d'ondes et sont accordés à la résonance sur une fréquence qui leur est rèspectivement affectée, et, pour chaque chiffre de l'information, un nombre prédéterminé de fréquences de réponse marquées est renvoyé vers l'appareil interrogateur. On connait déjà un appareil répondeur de ce genre (Brevet allemand 1 290 6ll) qui est fabriqué par un procédé de moulage de précision, et en particulier un procédé de moulage sous pression, et qui est composé de deux parties semblables raccordées l'une à l'autre en position centrée, de préférence par des rivets pris dans la masse coulée, les filtres constitués par des résonateurs à lignes coaxiales étant fixés à la coulée sur ces deux parties. Les conducteurs extérieurs de ces résonateurs s'élargissent en cône pour former une section de ligne à haute fréquence formant guide d'ondes, et les conducteurs intérieurs également, mais dans une direction qui est opposée au guide d'ondes. Pour l'accord, il est prévu des éléments de syntonisation qui plongent dans les résonateurs. Toutefois, ce modèle connu d'appareils de réponse ne peut guère 6tre utilisé comme porteur d'indicatifs sur 4>es containers, car les dimensions spatiales importantes de l'appareil répondeur Jusqu'ici connu constituent un inconvénient. Par ailleurs, il est difficile à une nain d'oeuvre non qualifiée de parvenir à accorder les différents résonateurs. Conformément à l'invention, ces inconvénients peuvent être évités par le fait qu'il est prévu un bloc de résonateurs, dans lequel sont disposées au moins deux rangées de résonateurs placés côte à côte et l'un derrière l'autre 1 34197 2 2107931 en direction longitudinale, ainsi qu'une pièce de base en forme de cuvette dans laquelle est logé avec eraboitement le bloc de résonateurs, ces éléments formant à l'assemblage, entre des surfaces dirigées l'une vers l'autre, le guide d'ondes à section rectangulaire auquel chacun des résonateurs est accouplé par un passage de communication et qui est réalisé au moins à l'une de ses extrémités, sous la forme d'une antenne dont la direction de rayonnement principal forme un angle de 4 5° au moins avec l'axe longitudinal du guide d'ondes. En outre, les caractéristiques secondaires » suivantes de l'invention peuvent être avantageusement appliquées, isolément ou en combinaison. La section transversale du guide d'ondes présente un rapport entre ses côtés de 10 î 1 au moins. Les résonateurs respectivement opposés ont un fond commun et il est prévu pour chaque résonateur, dans la paroi supérieure du bloc de résonateurs, trois ouvertures pour des éléments de codage qui peuvent être enfichés en fonction des des besoins. A titre d'éléments de codage, il est prévu des chevilles à épaulement, fabriquées en un matériau à faibles pertes diélectriques ; un noyau métallique peut être noyé dans l'extrémité des chevilles qui fait saillie dans la cavité creuse pour accroître la capacité. Des rainures sont prévues dans la paroi supérieure du bloc de résonateurs pour des pattes disposées sur la pièce de base, pattes qui s'engagent dans des rainures lors de l'assemblage de la pièce de base et du bloc de résonateurs et qui, après déformation, forment avec ees rainures une jonction inamovible. Les deux extrémités du guide d'ondes sont exécutées sous forme d'antenne, l'une de ces antennes ayant une direction de polarisation tournée de préférence de 90° par rapport à l'autre. L'invention sera expliquée de façon plus détaillée en se r'férant à une forme de réalisation donnée à titre d'exemple et représentée au dessin annexé. La figure 1 représente le bloc de résonateurs et la fig. 2 la pièce de base. La fig. 3 est une coupe longitudinale de l'appareil répondeur assemblé. La fig. k en est une 71 34197 3 2107931 coupe transversale. La fig. 5 illustre un autre exemple de réalisation pour l'accord de chaque résonateur individuel. La fig.6 illustre, au moyen d'un diagramme de positions de fréquence, les différentes fréquences d'accord réglables pour deux résonateurs 5 opposés l'un à l'autre. Le bloc de résonateurs 1 en fig. 1 et la pièce de base 2 en fig. 2 ont été représentés en perspective. A l'une des extrémités du bloc de résonateurs est disposée une surface courbée 11 qui forme une partie de l'antenne de 1'appa-40 reil répondeur. D'autre part, des résonateurs 13 à lignes coaxiales, ouverts vers les face^ latérales 12, sont disposés dans le bloc de résonateurs. Ces résonateurs s'opposent deux par deux, fond contre fond. La paroi inférieure 14 du bloc de résonateurs fait partie du guide d'ondes auquel chaque résona-15 teur 13 est accouplé par une fente 131 pratiquée dans la paroi inférieure. Sans la paroi supérieure 15 du bloc de résonateurs, il est prévu, pour chaque résonateur 13, trois ouvertures 132 dans lesquelles des éléments de codage (fig. k) peuvent être insérés pour aligner les résonateurs 13 sur des fréquences 20 fixées au préalable. La paroi supérieure 15 présente en outre, sur les côtés longitudinaux du bloc de résonateur1?, des rebords 151 en forme de barrette?,dans lesquelles sont pratiquées des rainures 152 pour la fixation du bloc de résonateurs à la pièce de base 2 (fig. 2,). .25 Le corps de base 2 est constitué par une cuvet te 21 avec des rebords de montage 22 sur ses côtés longitudinaux ; à l'intérieur de la cuvette se dressent deux baape^tes de fixation 23 avec des pattes 231 qui s'engagent dans les rainures 152 lors de l'assemblage du bloc de résonateurs 1 et de la '30 pièce de base 2. Entre les deux barrettes de fixation 23 est pratiqué, dans le fond 211 de la cuvette 21, un renfoncement plat 2k en forme de boite qui, à l'une des extrémités, «c. termine par trois pièces d'antenne recourbées 241 à 243 divergeant en forme d'entonnoir et qui constitue l'autre partie du 35 guide d'ondes. A son autre extrémité, le guide d'ondes est coort-i eicuiti, Par exemple p%r un plan vertical (non représenté)^ Pour parvenir à un encombrement en hauteur aussi réduit que possible de l'appareil répondeur, le rapport des côtés de la section transversale du guide d'ondes est choisi très élevé. La kO hauteur pourra s'élever au maximum à un dixième de la largeur. 71 34197 4 2107931 La position du bloc de résonateurs 1 à la suite de l'assemblage avec la pièce de base 2 est indiquée par les lignes en trait interrompu qui relient les fig. 1 et 2. Dans ces conditions, la paroi inférieure 14 du bloc de résonateurs repose 5 sur le fund 211 de la cuvette 21, ferme vers le haut le renfoncement 24 en forme de boîte et constitue le guide d'ondes avec celui-ci. La surface recourbée 11 forme, avec les éléments d'antenne 241 à 243 de la pièce de base 2, profilés en entonnoir, l'antenne en cornet de l'appareil répondeur dont la direction À 10 de rayonnement principal (fig.3) forme l'angle x avec l'axe principal 244 du guide d'ondes. Sur la fig. 3» °ù l'appareil répondeur assemblé est représenté en coupe longitudinale, on peut distinguer en outre la disposition du guide d'ondes avec l'antenne en cornet et les 15 résonateurs 13 accouplés au guide d'ondes par des passages de communication 131. Les pattes 231 font saillie au-dessus de la paroi supérieure 15 du bloc de résonateurs 1 et, à la suite de l'assemblage, elles peuvent être par exemple refoulées. Il en résulte une jonction inamovible à fixation univoque» 20 La coupe transversale reproduite sur la fig» 4, le long de l'axe longitudinal de deux résonateurs 13 mutuellement opposés, montre en particulier des détails relatifs aux résonateurs. Ceux-ci ont un fond commun 135 auquel est fixé rigidement un conducteur intérieur coaxial 136. Dans les trous 132, prati-25 qués dans la paroi supérieure 15 et pr»vus pour chaque résonateur il est possible d'insérer des éléments de codage 133» à un emplacement de fréquence pré-vu dans chaque cas, pour accorder le résonateur correspondant, A titre d'éléments de codage, on prévoit avantageuse-ert des chevilles à épaulement, en une matière syn-30 théti'jue él sti • ue à faibles pertes diélectriques. Pour accroître la cnpacité d'accord, un noyau métallique 134 peut être noyé dans l'extrémité des chevilles qui fait saillie à l'intérieur de l'espace creux» Les chevilles perivent également présenter une forme différente de celle qui est indiquée sur la fig. 4 La fig.5 35 représente une autre forme d'exécution possible, dans laquelle les c'ievilles 137 sont plus longues que le diamètre des conducteurs extérieurs des résonateurs, Ces chevilles peuvent être insérées, dans la direction d'une sécante à la section circulaire du résonateur, dans des trous percés en position excentrée 40 par rapport à l'axe médian du résonateur. BAD ORIGINAL 71 34197 5 2107931 Sur la fig. 6 il est indiqué schématiquement, à propos de deux résonateurs 13 opposés, que la fréquence de résonance peut être modifiée par enfichage d'un élément de codage 133 dans le résonateur considéré. Un diagramme de positions de 5 fréquence en fonction de f, avec les emplacements de fréquence fl à f*5» indique les emplacements de fréquence de résonance oui peuvent être occupés en tout état de cause par la paire de résonateurs. Ces emplacements peuvent être d'autant plus bas que l'élément de codage est enfiché plus loin du fond 135 du réso-10 nateur. En l'absence d'élément de codage enfiché, le résonateur supérieur a la fréquence de résonance f4 ; avec un élément enfiché à proximité du fond 135» la fréquence de résonance est f3 ; avec un élément enfiché dans le trou 132 médian, la fréquence de résonance est fZ ; et avec un élément enfiché à la distance 15 maximale du fond - comme représenté dans l'exemple - la fréquence de résonance *st fl. Dé manière correspondnnte, le résonateur inférieur a les fréquences de résonances f5, f4, f3,et f2. Dans l'exemple représente, l'élément de codage est enfiché à proximité du fond, si bien que le résonateur inférieur a la fréquence de 20 résonance f4. Cette disposition à quatre emplacenents de fréquence de résonance ménagés pour chaque résonateur est prévue en cas d'utilisation d'un code "2 sur 5"« Une information d'après ce code peut être représentée sous forme de deux des cinq fréquences 25 fl et f51 par exemple par une fréquence de résonance fl occupée par le résonateur supérieur et par une fréquence de résonance f^ occupée par le résonateur inférieur. Pour le réglage de la fréquence de résonance, on peut aussi disposer les trous dans les résonateurs de telle sorte 30 qu'à partir de la fréquence fondamentale, la fréquence de résonance soit déplacée d'un emplacement de fréquence en cas d*enfichage d'un élément de codage dans l'un des trois trous, qu'elle soit déplacée d® deux emplaceaents de fréquenne en cas d'enfichage d« d*u* ii4®ssnts de codage semblables dans deux des trois 35 trous et qu'elle soit déplacée de trois emplacements de fréquence en cas d'enfichage de trois éléments de codage semblables. Par ailleurs, pour le réglage de la fréquence de résonance dans chaque résonateur, il est égalenent possible de ne prévoir qu'un trou dans lequel peuvent être enfichés des éléments ^0 de codage de types différents. En cas d'utilisation d'un code 71 34197 6 2107931 "2 sur 5"» il peut être prévu trois types de ces éléments de telle sorte qu'à 1'enfichage d'un élément de codage du premier, du deuxième ou du troisième types, la fréquence de résonance du résonateur soit déplacée à partir de la fréquence fondamentale, 5 respectivement d'un, de deux ou de trois emplacements de fréquen ce. Pour protéger l'appareil de réponse contre l'encras sement et les influences atmosphériques, il peut être prévu un couvercle (non représenté) en un matériau non conducteur de 10 l'électricité à faibles pertes diélectriques, qui porte l'appareil répondeur et est fixé au matériel ferroviaire roulant ou à un container, ou qui est porté par l'appareil répondeur, lequel est lui-même fixé au matériel roulant ou au container. En tout cas, le couvercle doit rendre étanche le volume intérieur de 15 l'appareil de réponse, au moins contre la projection d'eau, par exemple au moyen d'un joint de caoutchouc. L'invention ne se limite pas à l'exemple représenté Par exemple, à la place de l'antenne en cornet, il peut être pré vu une antenne à fente. Dans ces conditions, les éléments de 25 cette antenne peuvent être également solidaires du bloc de résonateurs et de la pièce de base. Pour améliorer l'effet d'antenne des éléments métalliques d'antenne peuvent par ailleurs être disposés également dans le couvercle (non représenté). En outre, il peut être aussi prévu, dans le bloc de 25 résonateurs, trois rangées ou davantage de résonateurs disposés côte à côte et l'un derrière l'autre dans leur direction longitu dinale. En effet, il peut même être avantageux que l'appareil de réponse ait presque les mêmes dimensions dans la largeur et la longueur. 30 Le procédé de fabrication pour le bloc de résona teurs et la pièce de base n'a guère d'importance en ce qui concerne l'invention. Aussi les formes indiquées schématiquement dans l'exemple de réalisation peuvent-elles être adaptées aux conditions de l'application envisagée. Néanmoins, le bloc de ré-35 sonateurs et la pièce de base peuvent être fabriqués avantageuse ment par un procédé de moulage sous pression, en alliages de fusion d'aluminium ou de zinc électrolytique. Dans ce cas, les for mes du bloc de résonateurs et de la pièce de base doivent être adaptées aux conditions de la technique de moulage. 71 34197 7 2107931 REVENDICATIONS 1. Appareil répondeur pour un système de transmission automatique sans fil d'informations à plusieurs chiffres entre des appareils interrogateurs et répondeurs, mobi- 5 les les uns par rapport aux autres, et notamment la transmission des numéros de matériels ferroviaires roulants vers des appareils interrogateurs situés à poste fixe, chaque appareil interrogateur émettant, dans une bande de fréquences prédéterminée située dans la gamme des micro-ondes, un signal d'interrogation dont la 10 fréquence varie périodiquement, signal à partir duquel l'appareil répondeur qui se déplace en regard de l'appareil interrogateur, sélectionne et marque les fréquences affectées à l'information par des filtres qui sont exécutés sous forme de résonateurs à lignes coaxiales accouplés à un guide d'ondes et sont accordés 15 en résonance sur une fréquence qui leur est respectivement affectée, et, pour chaque chiffre de l'information, un nombre prédéterminé de fréquences de réponse marquées est renvoyé vers l'appareil interrogateur, caractérisé par le fait qu'il est prévu un'bloc de résonateurs (l), dans lequel sont disposées au moins 20 deux rangées de résonateurs (13) placés côte à côte et l'un derrière l'autre en direction longitudinale, ainsi qu'une pièce de base (2) en forme de cuvette, dahs laquelle le bloc de résonateurs est logé avec emboîtement, ces éléments formant à l'assemblage, entre des surfaces (14, 24) dirigées l'une vers l'autre, 25 le guide d'ondes à section rectangulaire, auquel chacun des résonateurs est accouplé par un passage de communication (131) et qui est exécuté, au moins à l'une de ses extrémités, sous la forme d'une antenne dont la direction de rayonnement principal (A) forme un angle (0C) de 45° au moins avec l'axe longitudinal (244) 30 du guide d-'ondes. 2. Appareil répondeur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la section transversale du guide d'ondes (14, 24) présente entre ses côtés un rapport de 10:1 au moins. 35 3. Appareil répondeur selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les résonateurs (13) respectivement opposés ont un fond commun (135) et qu'il est prévu, pour chaque résonateur, dans la paroi supérieure (15) du bloc de résinateurs (l), trois orifices (132) pour des éléments de codage (133) qui 40 peuvent être enfichés en fonction des besoins. 71 34197 8 2107931 4. Appareil répondeur selon la revendication 3, caractérisé par le fait qu'il est prévu, à titre d'éléments de codage (133), des chevilles à épauleraent, fabriquées en un matériau à faibles pertes diélectriques, un noyau métallique 5 (134) étant noyé dans l'extrémité de ces chevilles qui fait saillie dans la cavité creuse. 5. Appareil de réponse selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que des rainures (152) sont prévues dans la paroi supérieure (15) du bloc de 10 résonateurs (l) pour des pattes (231) formées sur la pièce de base (2), pattes qui s'engagent dans les rainures (152) lors de l'assemblage de la pièce de base et du bloc de résonateurs et qui, après déformation, forment avec ces rainures une jonction inamovible. 15 6. Appareil de réponse selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que les deux extrémités du guide d'ondes sont réalisées sous forme d'antenne, l'une de ces antennes ayant une direction de polarisation tournée de préférence de 90° par rapport à l'autre.