На 27 ноември 1923 г. американските радиолюбители John L. Reinartz (1QP) и Fred H. Schnell (1MO) провеждат двупосочна трансатлантическа радиокомуникация с френския радиолюбител Leon Deloy (F8AB) на дължина на вълната от около 100 m. Това събитието оказа огромно влияние върху развитието на световното радиолюбителско движение и късовълновите радиокомуникации. Един от решаващите фактори, повлияли на успеха, беше усъвършенстването на Schnell и Reinartz на регенеративната радиоприемна верига на Armstrong. Подобренията се оказаха толкова успешни, че имената "Schnell" и "Reinartz" станаха нарицателни за дизайна на подобни приемници.
Беше обикновен Reinartz...
Всезнаещата Уикипедия не можа да ми каже нищо за Джон Райнарц. Това историческо есе е написано след разпръснати публикации на американски радиолюбители, както и материали от януарския брой на списание QST за 1924 г. и броеве 23-24 на списание Radio Amateur за 1926 г.
Джон Райнарц е роден на 6 март 1894 г. в Германия. През 1904 г. Reinarts се местят от Германия в Южен Манчестър, Кънектикът, САЩ. През 1908 г. Джон се интересува от радиото и през 1915 г. е един от първите в страната, които се присъединяват към Националната асоциация на радиолюбителите на САЩ (ARRL).
Започна ерата на овладяването на радиовълните. Както водещите световни лаборатории, така и обикновените ентусиасти търсеха технически решения за радиоприемащи и радиопредавателни устройства. Както вече писах в предишни статии от поредицата, тогава генераторите на електрически машини и кристалните детектори бяха активно заменени от решения, базирани на вакуумни тръби.
Един от пробивите на онова време е изобретението регенеративен радиоприемник. Решението беше просто, евтино и направи възможно създаването на устройство за радиоприемане на дълги разстояния само с една радио тръба. Трудността беше в механичното регулиране на позицията на бобината за обратна връзка. Колкото по-висока е честотата на приемане, толкова по-остра се оказа тази настройка.
Джон Рейнарц значително подобри веригата на Армстронг чрез стабилно закрепване на бобината за обратна връзка. Количеството обратна връзка в тунера на Reinartz беше регулирано с помощта на кондензатор с променлив капацитет (VCA). За да се намали „сериозността“ на настройките на KPI, бяха използвани нониусни устройства.
За разлика от Армстронг, който прекарва живота си в съдебни дела за своите патенти и приоритети, Рейнарц просто публикува дизайна си в броя на QST от юни 1921 г. Това беше последвано от още две статии с подобрения.
В Има пример за внедряване на приемник Reinartz на една лампа:
...и работи много просто...
Тръбната схема пленява със здравата красота на своите технически решения. Всичко си е на мястото, нищо излишно.
В есето специално реших да не цитирам диаграми от публикации от 20-те години на XNUMX век, а се обърнах към учебникарското първо издание на „Млад радиолюбител“ на Борисов. Ето как просто и ясно той показва работата на приемник с директно усилване, използващ една тръба:
Обсъдихме работата на резонансната верига на входа на веригата и слушалките с блокиращ кондензатор на изхода в статията за „кристадина“ на Лосев. Нека анализираме работата на веригата RcCc на входа на триоден усилвател.
Веригата RcCc се нарича “gridlick” (от английски: grid leak), с нейна помощ се извършва “grid detection”, когато усилвателят на лампата едновременно засича сигнала и го усилва.
Графика (a) показва анодния ток на усилвателя, когато решетката не присъства. Виждаме, че входният сигнал се усилва директно.
След включване на “gridlick” във веригата на управляващата решетка, наблюдаваме пулсации на тока в анодните вериги (графика b). Блокиращият кондензатор филтрира високочестотните компоненти (графика c) и ние получаваме аудио честотни сигнали в телефоните.
Сега нека видим какво направиха Армстронг и Райнарц с тази схема:
Армстронг въведе намотка за обратна връзка в анодните вериги на усилвателя. При положителна обратна връзка сигналът от бобината за обратна връзка се добавя към сигнала в бобината на резонансната верига. Нивото на обратната връзка е избрано така, че усилвателят да е на ръба на самовъзбуждане, което осигурява максимално ниво на усилване на входния сигнал.
При приемане на къси вълни настройката на веригата на Армстронг за работа в режим на регенерация беше проблематична: най-малкото движение на бобината за обратна връзка доведе до големи промени в параметрите на приемане.
Джон Рейнарц реши проблема, като фиксира относителната позиция на бобините L1 и L2, така че взаимната индуктивност между тях и промяната в капацитета на обратната връзка Cop да са достатъчни, за да може приемникът да работи в режим на регенерация в широк диапазон от вълни.
За да се увеличи стабилността на работа, в анодните вериги на лампата беше въведен дросел Dr. Той осигурява отделяне на високочестотните вериги на приемника от нискочестотните и ефективно филтрира радиочестотния компонент от аудиочестотния сигнал.
За „разтягане“ на настройките на честотата и обратната връзка бяха използвани нониуси - редуктори между копчетата за настройка и осите на кондензаторите. Тези технически решения осигуряват плавно регулиране на честотата на приемане и, най-важното, нивото на обратната връзка.
Когато настройвате приемника на радиостанция, нивото на обратната връзка първо се настройва според увеличаването на силата на шума в ефир. Приемникът всъщност влезе в режим “автодин”, т.е. започва работа като хетеродинен приемник. При настройка на честотата на станцията в този случай първо се появи свирка от ударите на естествените трептения и носещата честота. По този начин радиотелеграфната (CW) работа беше приета.
При приемане на излъчвани радиостанции (AM), настройката на честотата продължава, докато се получат „нулеви удари“, след което количеството обратна връзка се намалява, като се фокусира върху качеството на звука.
Между другото, беше забелязан интересен ефект: регенеративен приемник, когато беше настроен неточно на станция, често започваше да регулира честотата и фазата на собствените си трептения според носещия сигнал. Тази автоматична настройка гарантира синхронен режим на приемане.
... макар и не идеален
Регенеративните приемници имат както редица предимства, така и редица недостатъци.
Предимствата включват високо съотношение цена-качество. В допълнение, „регенераторите“ осигуряват известна гъвкавост при използване: те осигуряват приемане на радиостанции в режим на регенерация; в режим на самогенериране те работеха като хетеродинни приемници и можеха да приемат радиотелеграф.
Основният недостатък беше необходимостта от постоянна настройка на обратната връзка и нежеланото излъчване на приемника във въздуха. Спомнете си за Васка Табуреткин!
След войната регенеративните приемници започнаха да се заменят със суперхетеродинни приемници. Но това е друга история…
От автора
През 20-те години на миналия век Джон Райнарц изучава разпространението на къси вълни. Отидох на арктическа експедиция.
От 1933 г. работи в RCA.
През 1938 г. постъпва във флота и завършва службата си през 1946 г. като капитан.
През 1946 г. се връща на работа в RCA.
От 1949 г. работи в Eimac.
На 1 февруари 1960 г. се провежда грандиозен банкет за отпразнуването на пенсионирането на Рейнарц, в който участват повече от двеста изтъкнати радиолюбители.
Умира на 18 септември 1964 г.
Използвани източници
1. "QST", 1924, № 1
2. „Радиолюбител”, 1926, бр. 23-24
3. Борисов В.Г. Млад радиолюбител - М.: Госенергоиздат, 1951 г
Други публикации от поредицата
1.
2.
3.
4.
Източник: www.habr.com