Den 27. november 1923 udførte de amerikanske radioamatører John Reinartz (John L. Reinartz, 1QP) og Fred Schnell (Fred H. Schnell, 1MO) tovejskommunikation over Atlanterhavet med radioamatøren fra Frankrig, Léon Deloy (Leon Deloy, F8AB), på en bølgelængde på cirka 100 m. Denne begivenhed havde en enorm indflydelse på udviklingen af den globale radioamatørbevægelse og kortbølgekommunikation. En af de afgørende faktorer for succesen var den forbedrede regeneratormodtagerdesign, som Schnell og Reinartz arbejdede på. Forbedringerne var så succesfulde, at navnene 'Schnell' og 'Reinartz' blev almindelige betegnelser for lignende modtagere.
Det var en almindelig 'reinartz'...
Den alvidende Wikipedia om John Reinartz kunne ikke give mig noget. Denne historiske skildring er skrevet ud fra spredte publikationer fra amerikanske radioamatører samt materialer fra januar-udgaven af tidsskriftet 'QST' fra 1924 og nummer 23-24 af tidsskriftet 'Radioamatør' fra 1926.
John Reinartz blev født den 6. marts 1894 i Tyskland. I 1904 flyttede Reinartz-familien fra Tyskland til South Manchester, Connecticut, USA. I 1908 blev John interesseret i radio, og i 1915 var han en af de første i landet til at blive medlem af den nationale forening for radioamatører i USA (ARRL).
En æra med udforskning af radiobølger begyndte. Verdens førende laboratorier og almindelige entusiaster søgte efter tekniske løsninger til radio-modtager- og senderenheder. Som jeg allerede har nævnt i tidligere artikler i serien, blev elektromekaniske generatorer og krystal-detektorer aktivt erstattet med løsninger baseret på elektroniske rør.
Et af gennembruddene fra denne tid var opfindelsen af den regenerative radio-modtager. Løsningen var simpel, billig og gjorde det muligt at skabe en enhed til langdistance radio-modtagelse kun med ét radiør. Udfordringen lå i den mekaniske indstilling af pladsen for feedback-spolen. Jo højere frekvensen var for modtagelsen, desto mere 'skarp' blev denne indstilling.
John Reinartz forbedrede betydeligt Armstrongs design ved stramt at fastgøre feedback-spolen. Justeringen af feedback-mængden i Reinartz-modtageren (Reinartz Tuner) blev udført ved hjælp af en variabel kapacitets kondensator. For at reducere 'skarpheden' af indstillingerne blev der anvendt vernier-enheder i den variable kondensator.
I modsætning til Armstrong, der kæmpede i hele sit liv om sine patenter og prioriteter, offentliggjorde Reynarz blot sin konstruktion i juni-nummeret af "QST" fra 1921. Derefter fulgte yderligere to artikler med forbedringer.
I der er et eksempel på implementeringen af Reynarz' modtager med en lampe:
… og den fungerede meget simpelt…
Rørradieringskonstruktion fascinerer med den strenge skønhed i de tekniske løsninger. Alt er på sin plads, intet overflødigt.
I essayet har jeg bevidst valgt ikke at inkludere diagrammer fra publikationer fra 1920'erne, men har henvist til det klassiske første udgave af "Den unge radioentusiast" af Borisov. Her vises det så enkelt og tydeligt, hvordan modtageren af direkte forstærkning med en lampe fungerer:
Virker resonansfilteret ved indgangen af diagrammet og hovedtelefonen med blokkeringskondensatoren ved udgangen, har vi allerede diskuteret i artiklen om "Kristadin" af Losev. Lad os se på funktionen af RcCc-kredsløbet ved indgangen til triodeforstærkeren.
RcCc-kredsløbet kaldes "grid leak" (fra engelsk: grid leak — netlækkage), hvormed "netdetektering" udføres, når forstærkeren på lampen både detekterer signalet og forstærker det.
Grafen (a) viser anode strømmen i forstærkeren, når "grid leak" er fraværende. Vi kan se, at indgangssignalet forstærkes direkte.
Efter at have tilsluttet "grid leak" i kontrolnetkedsløbet observerer vi strømvariationer i anodekredsløbene (graf b). Blokkeringskondensatoren filtrerer de højfrekvente komponenter (graf c), og vi får lyde signaler i hovedtelefonerne.
Lad os nu se på, hvad Armstrong og Reynarz har gjort med dette kredsløb:
Armstrong indførte en feedback-spole i anodekredsløbene for forstærkeren. Med positiv feedback tilføjes signalet fra feedback-spolen til signalet i resonanstransformatoren. Feedback-niveauet vælges sådan, at forstærkeren er på grænsen af selvoscilation, hvilket sikrer det maksimale niveau af forstærkning af indgangssignalet.
Ved modtagelse af kortbølgeindstillinger var det problematisk at indstille Armstrongs kredsløb til at arbejde i regenerativ tilstand: den mindste bevægelse af feedback-spolen førte til store ændringer i modtagelsesparametrene.
John Reynarz løste problemet ved at fastsætte den relative position af spolerne L1 og L2, så de indbyrdes induktioner mellem dem og ændringen af kapaciteten i feedback-KPEn var tilstrækkelige til, at modtageren kunne arbejde i regenerationsmode over et bredt bølgespektrum.
For at forbedre stabiliteten i driften blev der indført en drossel i anodesløjferne af lampen. Denne sikrede adskillelse af højfrekvente kredsløb fra lavfrekvente i modtageren og filtrerede effektivt radiobølgekomponenten fra lydsignalets frekvens.
For at 'strække' indstillingerne for frekvens og feedback blev der anvendt vernier - reduceringsgear mellem indstillingsknapperne og akslerne på kondensatorerne. Disse tekniske løsninger sikrede glidende justering af modtagelsesfrekvensen, og vigtigst af alt - feedbackniveauet.
Når modtageren blev indstillet til en radiostation, blev feedbackniveauet først justeret i takt med stigningen i væksten af støj fra æteren. Modtageren kom i bund og grund i 'autodyne'-tilstand, dvs. begyndte at fungere som en heterodynmodtager. Når den blev indstillet på stationens frekvens, opstod der først en pibelyd fra interferensen mellem dens egne svingninger og bærets frekvens. Derved modtog man radiosignaler fra telegrafi (CW).
Ved modtagelse af udsendelsesradiostationer (AM) fortsatte justeringen af frekvensen, indtil der blev opnået 'nul-interferens', og derefter blev feedbackniveauet reduceret i forhold til lydkvaliteten.
For resten blev der bemærket en interessant effekt: den regenerative modtager, når den var unøjagtigt indstillet på stationen, begyndte ofte at justere frekvensen og fasen af dens egne svingninger efter bærerens signal. Denne automatisk justering sikrede synkron modtagelsestilstand.
… selvom det ikke var perfekt
Regenerative modtagere har både en række fordele og et antal ulemper.
Blandt fordelene skal nævnes det høje forhold mellem 'pris og kvalitet'. Desuden gav 'regeneratorer' en vis alsidighed i brug: de modtog udsendelsesstationer i regenerationsmode; i autogenerationsmode fungerede de som heterodynmodtagere, og de kunne modtage radiotelegrafi.
Den største ulempe var nødvendigheden af konstant justering af feedback og parasitisk stråling fra modtageren. Husk på Vasken Taburetkin!
Efter krigen blev regenerative modtagere gradvis erstattet af superheterodynes. Men det er en anden historie...
Fra forfatteren
I 1920'erne beskæftigede John Reynaerts sig med studiet af kortbølgekommunikation. Han deltog i en arktisk ekspedition.
Fra 1933 arbejdede han i RCA.
I 1938 meldte han sig til flåden og afsluttede sin tjeneste i 1946 som kaptajn.
I 1946 vendte han tilbage til arbejdet i RCA.
Fra 1949 arbejdede han i Eimac.
Den 1. februar 1960 blev der afholdt en storslået banket for at fejre Reynaerts pensionering, hvortil over to hundrede kendte radioamatører deltog.
Han døde den 18. september 1964.
Anvendte kilder
1. "QST", 1924, nr. 1
2. "Radiolubitel", 1926, nr. 23-24
3. Borisov V.G. Den unge radioamatør – M.: Gosenergoizdat, 1951
Andre publikationer i serien
1.
2.
3.
4.
Kilde: habr.com
