Brevet FR2060290A1 — publié le 19710618

la présente invention concerne un procédé de transmission de signaux destinés à permettre l'affichage de lettres, chiffres et signes divers sur l'écran d'au moins un tube à faisceau cathodique selon un système dans lequel les déviations respectivement horizontale et verticale du faisceau d'électrons sont chacune le résultat de l'action d'une pluralité de signaux partiels de grandeurs et de phases relatives précises, les instants où le canon à électrons d'un tube d'affichage donné émet'un faisceau d'électrons provoquant l'illumi:nation locale et momentanée des produits luminescents déposés sur le fond de l'ampoule constituant la surface d'écran dudit tube d'affichage étant placés sous le contracte d'un autre signal. On-sait que le souci d'éviter l'étalement dans le temps de la transmission des informations nécessaires à l'affichage d'un signe déterminé et ltenchevEtrement des signaux relatifs aux différents signes placés sur une meme ligne conduit de.façon très générale à l'utilisation, pour les besoins spécifiques de l'affichage, à l'utilisation de modes de balayages différents du balayage classique par lignes et par trames couramment utilisé pour la télévision ; le balayage del'ensemble de l'écran du tube d'affichage est alors généralement le résultat de quatre déviations élémentaires du faisceau cathodique : deux déviations de grande ampli -tude et à fréquences de répétition relativement basses qui déterminent les coordonnées de chacun des signes affichés sur l'écran du tube d'affichage, deux déviations de petite amplitude correspondant au traeé du signe désiré à l'emplacement déterminé par les deux déviations de grande amplitude. Le tracé luimeAme du signe reproduit peut être obtenu à l'aide de balayages localisés appartenant, grosso modo, à deux techniques d'affichage différentes : par balayage d'une matrice de points répartis sur un certain nombre de lignes ou de colonnes ou par le traçage d'un certain nombre de petits segments de lignes droites horizontaux, verticaux ou obliquès à 450 et à 1350. Dans l'un ou l'autre de ces modes'dé génération du tracé du signe à représenter, la commande et le blocage de l'émission des électrons du faisceau cathodique doivent être assurés en synchronisme avec l'exécution des déviations de petite amplitude correspondant au tracé du signe désiré, les exigences- de la conservation de dphasages précis entre les signaux de commande étant particulièrement grandes lors du tracé du signe à partir de petits segments de lignes droites horizontaux, verticaux et obliques. Lorsque les techniques d'affichage sont mises en oeuvre , c'est dans une large majorité de cas pour fournir des renseignements à distance sous forme d'informations visuelles et, pour un équipement de contrSle situé au lieu d'où émanent les renseigne- ments, il y a généralement une pluralité de dispositifs dlaffi- chage en service à des distances plus ou moins grandes de l'équi- pement de contrôle il 11 y a donc un problème de transmission des signaux d'affichage entre l'équipement d'où émanent les intorma- tions, un dispositif périphérique d'ordinateur par exemple, et les équipements d'affichage proprement dits. la première disposition mise en oeuvre,-la plus simple dans son principe a consisté à transmettre indépendamment chaque signal par un câble blindé, un câble à structure coaxiale par exemple. Une telle disposition présente évidemment un inconvénient bien visible, celui de nécessiter l'utilisation d'un grand nombre de câbles coaxiaux : selon la structure et la nature des signaux correspondant aux informations à transmettre et à afficher, en tratnant une pluralité de signaux d'importance variable, le nombre des câbles nécessaires variait, par exemple, entre seize et cinq câbles. A cet inconvénient d'ordre économique s'ajoutait un inconvénient d1ordre technique; les déphasages intervenant entre les différents signaux transmis du fait des différences de vitesses de propagation liées au fait que certains des signaux sont à des fré- quences relativement- basses, de l'ordre du kilohertz, et d'autres à des fréquences de quelques diazines et de quelques centaines de kilohertz. Dans eertains cas, les déphasages relatifs qui en ré- saltent introduisent, après propagation dans des câbles coaxiaux de quelques mètres de longueur, des perturbations prohibitives dans l'affichage des signes à reproduire. En effet, la constante de propagation d'une ligne de transmis- sion peut être mise sous une forme telle que, par exemple formule dans laquelle--a est la partie réelle, correspondant à l'at- ténuation par unité de longueur de la ligne, et ss le retard de phase, exprimé en radians, par unité de longueur. . La vitesse de propagation de phase d'un signal de pulsation # est - V = Dans la formule d'ensemble ci-dessus donnant la valeur de Y le symbole R1 correspond à la résistance série par unité de longueur des condueteurs constituant la ligne, à la fréquence du signal transmis-de pulsation ut. L1 est l'inductance de la ligne par unité de longueur. est la capacité parallèle de la ligne par unité de-longueur. G1 est-la.conductance parallèle de la ligne, correspondant aux défauts d'isolement et aux pertes diélectriques ; cette con ductance parallèle est aussi appelée perditance. Lorsque l'on est en présence d'un signal à très haute fréquen- ce, les parties réelles en E et envol deviennent négligeables devant les termes L1 # et C1#; en les négligeant on obtient J ss \EtM7îcî' > ' = JYIL1 1 soit, numériquement, =LAr1 1 et V = lorsque la fréquence du signal transmis est suffisamment éle vée,la vitesse de propagation est pratiquement indépendante de la fréquence.Les relations qui existent dans un câble coaxial entre L1 et Ci, d'une part, la perméabilité relative et le pouvoir inducteur spécifique relatif du milieu de propagation que constitue le diélectrique du câble, d'autre part, font que lorsque la fréquence du signal transmis est suffisamment élevée pour que R1 et Gt puissent être négligés devant L1w et C1w, la vitesse de propagation de phase est pratiquement constante et égale à C étant la vitesse de propagation de la lumière et des c des élee tromagnétiques dans le vide, IL la perméabilité relative du diélectrique du câble, # la permittivité relative (ou pouvoir inducteur spécifique rela tif) du diélectrique dudit câble, Il n'en est plus de même lorsque la fréquence du signal transmis s'abaisse etl'application de la formule d'ensemble précédemment citée donne, par exemple, les résultats ci-dessous pour le calcul de la vitesse de propagation à différentes fréquences dans un câble coaxial ayant les caractéristiques suivantes R1 = 0,2 #/m L1 = 0,38 H/m C1 = 67 pF/m G1 = 10-9S/m à 10 kHz, 10-7 S/m à 1 MHz et 10-5S/m à 100 MH (# = 2,5. F = 10 kHz V = 91 251 km/s F = 1 NHz V = 198 013 km/s P = 10 MHz V =198 183 km/s F =60 MHz v = 198 185 km/s F =100 MEZ V =198 185 km/s F = 150 MHz V = 1-98 185 km/s I1 est ainsi possible de constater que, dans un cible coaxial, les différences de vitesse de propagation et les déphasages relatifs qui en résultent deviennent négligeables à partir de 60 MHz. On pourrait penser transmettre comme précédemment chaque information sur une porteuse haute fréquence acheminee par un câble séparé. Malheureusement, si à partir de 60 MHz les déphasages relatifs deviennent négligeables dans un même câble, chaque câble possède sa constante de transmission propre et les signaux arriveraient sur le dispositif d'affichage avec des retards différents. L'utilisation d'un câble coaxial pour la transmission simultanée d'un nombre élevé de signaux est bien connue, et l'on peut citer à cet égard le système téléphonique à 960 voies utilisant des porteuses réparties entre 60 kHz et 4 028 kHz. Dans un tel système, les vitesses de propagation des porteuses à fréquence relativement basse sont sensiblement plus faibles que celles des porteuses à fréquence élevée, mais le caractère individuel de chaque signal-téléphonique fait que ces différences de vitesses de propagation entre les différents signaux sont sans conséquence gênante. I1 n'en serait plus de même s'il s' agissait de signaux concourrant à la formation de signes sur l'écran d'un tube à faisceau cathodique.- Les dispositions mises en oeuvre dans les systèmes téléphoniques à courants porteurs permettent donc la transmission d'une pluralité de signaux par un câble coaxial unique, mais n'assurent pas de façon rigoureuse la conservation des phases relatives des signaux transmis. Le but de l'invention est a'éviter un tel inconvénient et.de permettre la transmission de signaux d'affichage à de plus grandes distances en assurant une conservation convenable des phases relatives des différents signaux. Selon l'invention, le procédé de transmission de signaux d'affichage est notamment remarquable en ce que chacun des signaux é éventaires module une fréquence porteuse dont la valeur est suffisamment élevée pour qu'il n'y ait pas de. différence sensible de vitesse de propagation de phase entre les fréquences porteuses de tous les signaux concourrant à l'affichage lorsqu'ils sont transmis par un câble coaxial d'un modèle couramment utilisé pour l'acheminement de signaux de télévision de la gamme des fréquences dites V.H.F., par exemple entre une antenne et l'entrée d'un récepteur 'de télévision, la transposition des signaux à transmettre en signaux modulés de fréquences élevées, situées par exemple dan5 la gamme des très hautes fréquences couramment appelées V.H.F., permet la transmission desdits signaux sans introduction de déphasages relatifs en cours de transmission et autorise l'utilisation de systèmes d1af- fichage situés à des distances importantes de l'appareil générant les signaux d'affichage. la description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, permettra de bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La Fig. unique jointe est constituée par un schéma synoptique d'un exemple de forme de réalisation d'une installation de transmission de signaux d'affichage mettant en oeuvre le procédé de transmission selon l'invention. L'exemple représenté sur la figure jointe est relatif à un système 4'affichage dans lequel la déviation horizontale du faisceau résulte de l'action de deux signaux X1 et X2, tandis que la déviation verticale du faisceau résulte de l'action de deux autres signaux Y1 et Y2, l'émission des électrons par le canon à électrons du tube image étant placée sous le contrôles d'un signal W. Les signaux d'affichage à transmettre : X1, Y1, X2, Y2, W sont respectivement fournis par les générateurs de signaux~1, 2, 3, 4 et 5 qui appliquent le signal qu'ils fouranssent aux entrées -respectives de modulateurs 6, 7, 8, 9 et 10 colmlportant une source appropriée de signal porteur et des moyens de modulation. Les sorties des modulateurs 6, 7, 8, 9 et 10 sont reliées aux entrées d'un montage coupleur 11 qui peut notamment Stre constitué par un simple réseau de résistances réalisant simultanément l'adaptation du montage à l'impédance caractéristique du cible coaxial utilisé pour la transmission. Selon l'exemple représenté, un amplificateur 12 est intercalé entre le coupleur il et l'extrémité d'entrée d'un cible coaxial 13 assurant la transmission des Signaux Cette disposition est facultative et liée à la longueur du cible 13. Lorsque dans la plage totale de fréquences utilisée pour la transmission des signaux d'affichage, la courbe de transmission du capable 13 n'est pas hori-tontale, les caractéristiques de l'amplificateur 12 sont ajustées de façon à compenser la courbe de transmission du câble 13 et à obtenir à l'extrémité de sortie du cible 13 des signaux.portëurs dont les niveaux sont sensiblement l'un par rapport à l'autre tels qu'ils sont à la sortie des modulateurs 6, 7, 8, 9 et 10. lorsque la longueur du câble coaxial 13 est telle que les signaux transmis subissent de la part dudit ëRble un affaiblissement excessif, on intercale sur la longueur du câble coaxial des amplificateurs intermédiaires 12A, 12B, 12C, etc... espacés l'un de l'autre d'une distance telle que l'affaiblissement apporté par chaque tronçon de câble est égal au gain. de l'amplificateur auquel il aboutit. Les caractéristiques des amplificateurs intermédiaires 12A, 12B, 12C, etc.. sont identiques à celles de l'amplificateur 12. L'extrémité côté arrivée 14 du câble coaxial 13 est reliée aux entrées de filtres 15, 16, 17, 18 et 19 accordés respectivement sur les fréquences porteuses des signaux X1, Y1, X2, Y2 et W. Les sorties des filtres 15, 16, ait 18 et 19 sont respectivement reliée aux entrées d'amplificateurs haute fréquence 20, 21, 22, 23 et 24 dont il est avantageux qu'ils comportent un dispositif limitant la valeur de la tension haute fréquence disponible à leur sortie. Cette disposition, classique et nécessaire en modu- lation de fréquence pour l'attaque d'un discriminateur-démodulateur, est également intéressante dans le cas de l'utilisation d'une- modulation d'amplitude pour la transmission de la modulation vidéo du tube d'affichage. Les sorties des amplificateurs 20, 21, 22, 23 et 24 sont res pectivement reliées aux entrées des démodulateurs 25 26, 27, 28 et 29 dont la structure est appropriée a ra modulation du signal qui les attaque: détecteurs d'enveloppe à diodes pour les signau modulés en amplitude, discriminateurs pour les signaux modules en fréquence. Sur les sorties des démodulateurs 25, 26, 27D 28 et 29, on dispose de nouveau des signaux X1, Y1, X2, Y2 et W respectivement présents sur les sorties générateurs de signaux 1, 2, 3, 4 et 5, les phases respectives de ces signaux étant conservées grâce à la mise en oeuvre du procédé de transmission selon l'invention. Indépendamment de la valeur suffisamment élevée de la fréquence de chacune des porteuses utilisées, il y a évidemment lieu de prendre, dans le choix des fréquences porteuses, les précautions habituelles de bonne technique pour éviter que la qualité des signaux reçus à l'arrivée soit affectée par des phénomènes d'interférences entre les fréquences fondamentales ou entre les fréquen- ces fondamentales et leurs premiers harmoniques. A titre d'exemple non limitatif, il est possible de citer un cas déterminé d'application du procédé selon l'invention à la transmission de cinq signaux permettant l'affichage des lettres, chiffres et signes X1, transmis par modulation de fréquence d'une porteuse dont la fréquence de repos est 100 MHz, est un signal en marches d'escalier prenant, au cours dlunezligne, 64 valeurs successives précisant, caractère par caractère, l'abscisse du signe à afficher sur l'écran du tube image, Y1, transmis par modulation de fréquence d'une porteuse dont la fréquence de repos est 115 MHz, est un signal en marches d'escalier prenant, au cours d'une trame image, 21 valeurs successives précisant, ligne par ligne, l'ordonnée des caractères constituant la ligne correspondante, X2, transmis par modulation de fréquence d'une porteuse dont la fréquence de repos est 80 MHz, est un signal qui, en corrélation avec le signal Y2, contrôle les déviations locales horizontales du faisceau électronique du tube image pour effectuer le tracé du signe à afficher aux coordonnées précisées par les signaux Xî et Y Y2, transmis par modulation de fréquence d'une porteuse dont la fréquence de repos est 70 MHz, est un signal qui, en corrélation avec le signal X-2, cnntrAole les déviations locales verticales du faisceau électronique du tube image pour effectuer le tracé du signe à afficher aux coordonnées précisées par les signaux X1 et Y1 > W, transmis par modulation d'amplitude, de nuance tout ou rien, d'une porteuse dont la fréquence de repos est 155 MHz, est un signal qui contrôle l'emission des électrons donnant naissance au faisceau cathodique du tube d'affichage. REVENDICATIONS I. Procédé de transmission-de-signaux destinés à permettre l'affichage de lettres, chiffres et signes divers sur l'écran d'au moins un tube à faisceau cathodique selon un système dans lequel les déviations respectivement horizontale et verticale sont chacune le résultat de l'action d'une pluralité de signaux partiels de grandeurs et de phases relatives précises, les instants où le canon à électrons d'un tube d'affichage donné émet un faisceau d'électrons provoquant l'illumination locale et momentanée des produits luminescents déposés sur le fond de l'ampoule constituant la surface d'écran dudit tube d'affichage étant placés sous le contrôle d'un autre signal, caractérisé en ce que chacun des signaux élémentaires module une fréquence porteusedont la valeur est suffisamment élevée pour qu'il n'y ait pas de différence sensible de vitesse propagation de phase entre les fréquences por teusesde tous les signaux concourrant à l'affichage lorsqu'ils sont transmis par un câble coaxial d'un modèle couramment utilisé pour l'acheminement des signaux de télévision de la gamme des fréquences dite V.H.F., par exemple entre une antenne et l'entrée d'un récepteur'de -télévision. 2. Procédé de transmission de signaux d'affichage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les fréquences porteuses sont modulées en amplitude. 3. Procédé de transmission de signaux d'affichage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les fréquences porteuses sont modulées en fréquence. 4. Procédé de transmission de signaux d'affichage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une fréquence porteuse au moins est modulée en amplitude et que les autres porteuses sont modulées en fréquence. 5. Procédé de transmission de signaux d'affichage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les porteuses modulées sont introduites dans un montage coupleur les appliquant sur le conducteur central d'un câble coaxial. 6. Procédé de transmission de signaux d'affichage selon les revendications 1 et 5, caractérisé en ce qu'un ampfficateur correcteur de la caractéristique d'affaiblissement du câble coaxial est inséré entre le montage coupleur et le début du câble coaxial ci- tés sous 5. 7. Procédé de transmission de signaux d'affichage selon les revendications 1 et 5, caractérisé en ce que des amplifieateurs sont intercalés dans la longueur du câble coaxial de transmission.