Brevet FR2215759A1 — publié le 19740823

La présente invention est relative à un émetteur électromagnétique omnidirectionnel. Le problème consiste à réaliser-un émetteur susceptible de transmettre une information à un recepteur susceptible de se déplacer dans l'espace, étant entendu que l'information doit parvenir au dit récepteur quelle que soit la position de ce dernier à l'intérieur du domaine d'influence de l'émetteur. En l'état actuel de la technique, un tel resultat ne peut pas etre atteint car on sait que, pour certaines orientations relatives des parties rayonnantes de l'émetteur- et des parties captrices du récepteur, les transferts d'énergie s'annulent. Comme le récepteur est susceptible d'évoluer dans un espace à trois dimensions, on pourrait penser qu'il suffise d'utiliser une antenne d'émission dont les éléments seraient disposes selon les autres d'un trièdre Cette solution n-' est pas valable car par la composition vectorielle des champs d'émissions on obtient un champ résultant unique et on est ramené au problème des antennes classiques. Pour éviter une annulation résultant de la composition vectorielle des champs d'émissions, chaque élément pourrait rayonner sur une fréquence propre différente de celles. des deux autres éléments. Cette solution ne peut pas-etre retenue car elle consiste, en fait, à utiliser trois émetteurs distincts, donc,à tripler le prix de l'installation. Par ailleurs, ce dispositif conduirait à compliquer le récepteur et à augmenter son prix de revient ce qu'il faut éviter car un grand nombre de récepteurs peut autre affecté à un émetteur unique. La présente invention est remarquable en ce qu'on utilise un émetteur unique susceptible dIAetre commuté successivement à trois éléments radiants dont les axes ne sont pas coplanaires, la rapidité de la commutation étant telle qutil est pratiquement impossible au récepteur d'évoluer pour autre placé, en permanence, dans des positions pour lesquelles la réception est nulle. L'invention sera mieux comprise par la description qui va suivre, faite en se référant aux dessins annexés, à titre d'exemple indicatif seulement, sur lesquels La figure 1 est un -schéma synoptique simplifié de l'émetteur; La figure 2 est un diagramme séquentiel de fonctionnement La figure 3 est un schéma synoptique plus élaboré La figure 4 est un schéma électrique montrant le contenu du détail A de la figure 3. En se reportant à la figure 1, on voit que le dispositif se compose d'un générateur 1, susceptible d'alimenter successivement, par l'entremise d'un système commutateur 2, trois éléments radiants 3, 4 et 5 dont les axes sont disposés parallèlement aux arêtes d'un trièdre, de préférence, trirectangle. Le commutateur 2 est contré par un programme 6 asservi à une horloge 7. Lorsque l'élément 3 rayonne, selon une direction, ceux 4 et 5 ne rayonnent pas. Par "cycle de l'antenne on désignera la suite des trois séquences consistant à aliment-er successivement chacun des éléments 3, 4 et 5. Si le récepteur à qui on veut transmettre l'information, évolue moins rapidement que les cycles d'émission, on est sflr qu'il lui sera impossible de se placer successivement dans des positions telles que la réception soit nulle. De cette façon, à l'échelle des phénomènes humains, ce dispositif se comporte comme un émetteur omnidirectionnel. Chacune des trois séquences principales du cycle peut etre scindée en trois phases dont l'une correspond à la séquence émission, tandis que la suivante correspond à une phase de repos, l'élément n'étant pas alimenté ; à la suite de-cette phase de repos, il est aussi possible de prévoir une phase d'écoute", l'élément se comportant comme une antenne de réception. I1 faut signaler, aussi, qu'il est intéressant de prévoir à la fin de chaque cycle, une phase durant laquelle les trois élé- ments ne peuvent pas etre sollicités, ce qui permet de faire apparaStre chacun des cycles de fonctionnement. D'une façon générale, chaque séquence principale pourra comporter un nombre de phases,au moins, égal au nombre de dimensions du domaine (entendu au sens mathématique du terme) dàns lequel évolue le ré cet teur. Par l'expression "ne peuvent pas autre sollicités" on entend que les éléments ne peuvent ni émettre, ni recevoir. Cet état est l'état normal de deux éléments de l'antenne lorsque le troisième est dans sa phase active. En effet, stil en était autrement, les éléments voisins de celui activé réagiraient au signal émis avec tous. les inconvénients que cela comporte. Le diagramme des temps de la figure 3 montre le cycle de fonctionnement de l'antenne. Sur la première ligne on a indiqué les séquences du programme à base "10" et, sur la seconde les fonctions correspondantes. On a désigné par E les séquences "d'émission" par C/C les séquences 1,annihilation de l'élément1, et par R les séquences "réception" ou "repos". Si on veut éviter des parasitages importants, il y a lieu d'effectuer les commutations des aériens en certains instants privilégiés : le passage à zéro de l'excitation électrique, c'està-dire l'instant où la sinusoïde coupe la'abscisse des temps. Pour atteindre ce résultat, il faut donc un certain synchronisme entre le signal à émettre et le programme qui commande les commutations. Selon la présente invention, ces deux entités sont générées par un meme oscillateur 8, comme montré sur le schéma de la figure 3. La fréquence de l'oscillateur 8 est modifiée, à sa sortie, pour obtenir les différents découpages temporels. Selon un mode de réalisation, la fréquence de l'oscillateur est divisée par des décades 9. La dernière décade 9', dénommée séquenceur, transforme l'électronique à base "2" en électronique à base "10" permettant ainsi d'obtenir des signaux de commande susceptibles dAetre appliqués à dix portes schématisées par le rectangle 11. lie signal haute fréquence, délivre par l'oscillateur, peut Xetre appliqué successivement à chacun des amplificateurs de sortie des éléments radiants. Si on se reporte à la figure 4, on voit que le signal haute fréquence (signal carré) est appliqué sur- la base d'un transistor 12 de commande de l'alimentation du circuit d'antenne constitué par un circuit 10 série (condensateur ajustable 13 et self 54). A cet effet, le collecteur du transistor 12 est relié directement à la base d'unsecond transistor lie transistor 45 est normalement bloqué par la présence, sur -sa base, d'une masse transmise, à travers une diode 17, par un transistor 18 normalement conducteur. Lorsque l'élément doit etre alimenté-, il faut inhiber le transistor 18 Ce résultat est obtenu à l'aide d'un transistor 19 dont la base est commandée par un signal positif délivré par la porte 20 (borne B sur la figure 4). Lorsqu'un signal positif est appliqué en B, le transistor 19 devient conducteur et bloque celui 18 : le circuit LC de l'élé- ment radiant p-eut autre alimenté si la porte 21 laisse passer la haute fréquence. Sur la figure 4 on a supposé représenter l'amplificateur de sortie de l'élément 3. Si le cadre 22 de cet élément est excité, (séquence "o" du diagramme de la figure 2) il importe que les deux autres éléments ne puissent pas réagir et cela sera le cas Si on-démembre électriquement le circuit SC des éléments 4 et 5 Un tel résultat peut etre obtenu en court-circuitant la self 14. A cet effet, le collecteur du transistor 18 est relié, par l'entremise d'une diode 23, en un point 24 situé entre le condensateur 13 et la self 14. Lorsque le transistor 18 n'est pas inhibé par celui- 19, le point 24 est à la masse et le circuit LC est démembré il ne peut plus réagir aux sollicitations extérieures (cas, par exemple, des séquences 0, 1 et 2 en ce qui concerne l'élément 4). Si, pour une application particulière de l'invention, on désire que l'élément, qui vient de rayonner puis a été courtcircuité, puisse fonctionner en antenne de réception (phase 2 en ce qui concerne l'élément 3) il faut reconstituer le circuit SC sans toutefois que le dit circuit puisse autre alimenté par le transistor 15. A cet effet, il faut interrompre la connexion entre le collecteur du transistor 18 et le point 24. Un tel résultat peut etre obtenu par un interrupteur électronique 25 commandé par la porte 26. Si on veut réellement recevoir un signal extérieur, il y a lieu de remplacer la diode 16 par un transistor, normalement conducteur dans le sens transistor 15 vers transistor 12. Dans le cas de l'exemple représenté sur la figure 4, on utilisera un transistor de type NPN En effet, la présence du seuil de conduction de la diode46, peut empêcher la mise en résonance du circuit LC sous l'effet d'un signal extérieur. Enfin, il faut signaler qu'on utilise principalement la composante magnétique du champ électvawmagnétique afin que le signal émis puisse "traverser" les milieux matériels. REVENDICATIONS 1 - Emetteur, caractérisé en ce que le signal haute fréquence peut & re commuté successivement à trois éléments radiants dont les axes sont disposés parallèlement aux arAetes d'un trièdre. 2 - Emetteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la commutation est commandée par un programme, controslé par une horloge,permettant de découper dans le temps les séquences nécessaires au fonctionnement du dispositif. 3 - Emetteur selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que chaque phase d'émission est- suivie d'une séquence durant laquelle l'élément considéré n'est pas alimenté. 4 - Emetteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que lorsqu'un élément est activé les deux autres sont annihilés ; un tel résultat étant obtenu en démembrant électriquement les circuits d'accord des dits éléments, il en est de neume en ce qui concerne l'élément activé pour la séquence. suivant celle d'émission. 5 - Emetteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le signal à émettre et le. programme constituent deux entités générées par le mbeme oscillateur dont la fréquence est modifiée à la sortie, pour obtenir les différents découpag.es. 6 - Emetteur selon la revendication 5, caractérisé en ce que la fréquence de l'oscillateur est divisée, par des décades dont la derniere pérmet d'obtenir dix signaux de commande susceptibles d'entre appliqués à dix portes correspondant aux dix séquences d'un cycle. 7 - Emetteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le signal haute fréquence peut & re appliqué a l'amplificateur de sortie de chaque élément radiant pour commander l'alimentation de son circuit LC, monté en série, le dit amplificateur se composant de deux transistors dont l'un permet de bloquer le second en amenant une masse sur sa base lorsque le dit premier transistor, dont la base reçoit le signal haute fréquence,. est conducteur. 8 - Emetteur selon la revendication 7, caractérisé en ce que le transistor d'alimentation du circuit LC de l'élément est normalement bloqué par l'entremise d'un troisième transistor normalement conducteur permettant, à travers une diode, d'amener une masse à la base du dit transistor d'alimentation, lorsque la-base du dit troisième transistor est polarisée par un signal positif commandé par la porte correspondante. 9 - Emetteur selon la revendication 8, caractérisé en ce que le troisième transistor,lorsqu'il est conducteur, peut amener une masse, à travers une diode, en un point du circuit LC de l'élé- ment situé entre le condensateur et la self. 10 - Emetteur selon la revendication 9, caractérisé en ce que le circuit défini à la dite revendication peut etre coupé par un interrupteur électronique commandé par la porte correspondante afin de reconstituer électriquement le circuit LC de l'élé- ment et lui permettre de fonctionner en réception.