Brevet FR2104888A1 — publié le 19720421

- i - 2104888 La présente invention se rapporte à une ligne à retard ultrasonore, dont le faisceau d'ondes ultrasonores, sur sa voie partant d'un transformateur d'entrée électromécanique et parvenant à un transformateur de sortie électromécanique, est réfléchi au 5 moins une fois sur les surfaces de limitation plane du corps à temps de transit. On connaît déjà des lignes à retard ultrasonores, avec modification de la direction du faisceau d'ondes ultrasonores par réflexion. Une réflexion multiple permet de former le corps à 10 retard sous des dimensions spatiales plus petites, la courbe de transmission d'une ligne à temps de transit ressemble en général a une courbe en cloche, c'est-à-dire qu'un signal d'une largeur de bande limitée peut être transmis à l'aide d'une ligne à temps de transit de ce type. ''-5 Cette réponse en fréquence de la tension de sortie a fréquemment une allure asymétrique, provoquée par une formation imprécise du corps à temps de transit ou par un amortissement dépendant de la fréquence de l'onde ultrasonore. En utilisant une ligne à retard pour un récepteur de télévision en couleurs selon 20 le procédé PAL, des fréquences doivent être transmises environ entre 3,4 et 5,2 '"rtz. Dans la zone de transmission désirée, on vise à ce que la courbe de transmission ait une allure aussi plane que possible dans cette gamme de fréquences, c'est-à-dire que l'on essaye de rendre aussi faible que possible la dépendance des fré-25 quences. Le problème posé par la présente invention consiste à réaliser une nouvelle ligne à retard ultrasonore du type décrit ci-dessus et améliorée quant à sa courbe de transmission. Il est proposé, conformément à l'invention, qu'au moins 30 une surface de réflexion soit divisée en deux ou plusieurs surfaces partielles de réflexion, décalées en substance parallèlement l'une par rapport à l'autre, de telle sorte que le faisceau réfléchi d'ondes ultrasonores soit divisé en un nombre de deux parties de faisceau d'une longueur de voie différente, nombre correspon-35 dant à celui des surfaces partielles de réflexion. Conformément à une autre forme de conception préférée, la différence de longueur de voie entre les deux parties de faisceau et le rapport des lar 71 31220 2104888 geurs de ces deux parties de faisceau sont choisis de façon que la courbe de transmission soit aplanie dans la bande passante. G-râce à la division conforme à l'invention d'au moins une surface de réflexion en surfaces partielles de réflexion, un 5 partage du faisceau d'ondes sonores est effectué. Il en résulte des faisceaux d'une longueur de voie différente, se développant parallèlement côte à côte. En choisissant conformément la différence de longueur de voie des parties de faisceau et du rapport des intensités de faisceau, il est possible d'obtenir, par un 10 aplanissement de la courbe de transmission, que l'interférence de la partie de la courbe de transmission, surhaussée à la manière d'un dôme, soit aplanie. L'objet de l'invention est décrit en détail ci-après à l'aide d'exemples de réalisation préférés, représentés aux figu-1 "ï res 1 à -4a. La figure 1 est une ligne à retard ultrasonore à réflexion quintuple. Le corps à retard est désigné par 1 et le faisceau d'ondes ultrasonores, qui s'étend du transformateur d'entrée 2 au transformateur de sortie 3, est symbolisé par 4= Les cinq j surfaces de réflexion sont indiquées par a, (b-^ et bg ) , c, d et e. Conformément à l'invention, une surface de réflexion est divisée, à titre d'exemple, en deux surfaces partielles de réflexion b-^ et b^ décalées parallèlement l'une par rapport à l'autre, de sorte qu'une différence de longueur de voie apparaît ^5 entre les deux faisceaux, d'ondes ultrasonores engendrés 5 et 6. La surface de réflexion, divisée en deux surfaces partielles de réflexion b-^ et b£ est représentée à une échelle agrandie à la figure 2. Les deux surfaces partielles de réflexion b-^ et bg sont décalées parallèlement l'une par rapport à l'autre de _>0 la distance h et en examinant cette figure, il est visible que le faisceau d'ondes ultrasonores entrant 4 est divisé en deux parties de faisceau 5 èt 6. kn choisissant la position du gradin entre les deux surfaces partielles de réflexion b-^ et b2, le rapport des largeurs i et g des deux parties de faisceau 5 et 6 est 35 déterminée. D'après les relations ;■ = 2h cos o( et i! =^n ^ ou = différence de longueur de voie des faisceaux d'ondes ultrasonores 5 et 6 71 31220 2104888 ^différence de marche des faisceaux de longueur d'ondes ultrasonores 5 et 6 h = distance•des parties de réflexion décalées parallèlement t>i et b2 X= longueur des ondes ultrasonores à la fréquence f c = vitesse du son = angle d'incidence du faisceau d'ondes ultrasonores il résulte pour la hauteur h h = An £ 2 cos oC ' f four ces fréquences f, auxquelles la différence de longueur de voie Al correspond approximativement aux ^% longueurs d'onces X(f)j où An est égal à 1, 2, 3 ...» la tension de sortie à la conduite à retard reste pratiquement inchangée. îîais il existe intermédiairement des fréquences pour lesquelles ^ t est égal à ( An + j )• A ces fréquences, un affaiblissement de la tension de sortie U apparaît par suite de l'interférence. En choisissant I" rapport des largeurs i et g, il est possible de déterminer la grandeur de la correction et d'établir principalement, par la différence de longueur de voie choisie A £ , la gamme de fréquences dans laquelle 1'aplanissement de la courbe de transmission s'effectue. Aux figures 3 et 3a/ un aplanissement d'une courbe de transmission est représenté, conformément à l'invention, à l'aide de graphiques dans lesquels la courbe fait apparaître un surhaussement au début de la bande passante. La courbe non aplanie est reproduite par une ligne interrompue et la courbe aplanie conformément a l'invention est représentée par un trait plein. A la figure 3a, la contre-tension produite par le faisceau d'ondes ultrasonores 6, est reproduite pour le cas où ce faisceau» la fréquence à laquelle l'affaiblissement le plus puissant de la tension de sortie doit s'effectuer, a. une longueur d'onde plus courte de 1,5 période que le faisceau d'ondes ultrasonores 5, Aux figures 4 et 4a, on a représenté 1'aplanissement visé conformément à l'invention d'une courbe de transmission, dans laquelle un surhaussement apparaît en substance dans la bande pas-san'ce médiane. La courbe de transmission non aplanie est indiquée de nouveau par une ligne interrompue et la courbe de transmission 71 31220 - 4 - 2104888 aplanis conformément à l'invention est donnée par un trait plein. Dans ce cas, la hauteur h du gradin doit être choisie de telle sorte que la différence de longueur de voie pour la fréquence nediane de bande s'élève à 2,5 périodes. La tension de sortie U est fortement affaiblie au milieu de la bande passante, tandis qu'elle reste en pratique maintenue aux limites de bande 5>4 et 5>2 MHz, car les longueurs de voie se différencient ici de deux ou trois périodes entières. En règle générale, seule une contre-tension A U relativement faible est nécessaire pour aplanir la réponse en fréquence de la tension de sortie ÏÏ, c'est-à-dire que la partie nécessaire ■v la correction, scindée par le faisceau d'ondes ultrasonores, est plus petite en compai'aison avec le faisceau principal. La différence de longueur de voie, provoquée par le gradin, peut s'élever (lors d'une fréquence médiane de bande) à environ 0,5 à 3,5 longueurs d'onde. Il est possible également d'obtenir une correction encore plus efficace, en ce sens qu'en lieu et place d'un gradin, deux gradins ou un double gradin sont pratiqués sur les surfaces ce réflexion. Bien entendu diverses modifications peuvent être apportées par 1'homme de l'art aux dispositifs ou procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemple(s) non limitatif(s) sans sortir du cadre de l'invention. 71 31220 2104888 E i, V t S D I C A T I C K S 1.-- Ligne à retard ultrasonorc, dont le faisceau à 'ondeu ultrasonores, sur 3a voie partant d'un transformateur d'entrée électromécanique et parvenant > un transformateur de sortie élec- 5 tromécaniquc, est réfléchi au inoins une fois sur les surfaces do iiiait&'cion planes du corps à retard, caractérisée en ce qc.'au •aoins une surface de reflexion est divisée en deux au plusieurs surfaces partielles de réflexion (b, et b^.) décalées en substance 1 cl par ail ô- lement l'une par rapport à l'autre, de telle sorte que le 0 i&isceau réflécni d'ondes ultrasonore soit divisé en un nombre de parties de faisceau (5 et 6) d'une longueur de voie différente, nombre correspondant à celui des surfaces partielles de réflexion. 2,-- liçne ? retard ultrasonore suivant la revendication 1. caractérisée en ce que la différence de longueur de voie des 5 parties de faisceau et le rapport des largeurs dos parties de faisceau sont choisis de telle sorte que la courte de transmission Je la li0ne à retard /'U - f (f)_J soit aplanie dans la bande passante, ~j*~ Li/jne à retard ultrasonore suivant l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée par la présence de cinq surfaces de réflexion modifiant -le sens des ondes ultrasonores et dont l'une est divisée en deux surfaces de réflexion décale"? parallèlement l'une par rapport à l'autre, 4-,- Ligne à retard ultrasonore suivant l'une quelconque 5 des revendications 1 à 3. caractérisée en ce que le corps a retard se composé de verre, r„;. - Li^ne à retard ultrasonore s'uivant l'une quelconque d ôs revendications 1 s n , caractérisée en ce que les transfcréateurs électromécaniques sont conçus comme des transformaieurs 0 piézo-électriques.