Le 27 novembre 1923, des radioamateurs américains John Reinartz (1QP) et Fred Schnell (1MO) ont réalisé une communication radio transatlantique bidirectionnelle avec le radioamateur français Léon Deloy (F8AB) à une longueur d'onde d'environ 100 m. Cet événement a eu un impact immense sur le développement du mouvement mondial des radioamateurs et des communications radio en ondes courtes. L'un des facteurs décisifs qui ont contribué au succès a été l'amélioration par Schnell et Reinartz du schéma du récepteur radio régénératif d'Armstrong. Les modifications ont été si efficaces que les noms « Schnell » et « Reinartz » sont devenus synonymes pour les conceptions de récepteurs similaires.

C'était un « reinartz » ordinaire…

La toute-puissante Wikipedia sur John Reinartz n'a pas pu me fournir d'informations. Ce portrait historique est écrit à partir de publications éparses de radioamateurs américains, ainsi que des matériaux de l'édition de janvier 1924 du magazine « QST » et du numéro 23-24 du magazine « Radioamateur » de 1926.

John Reinartz est né le 6 mars 1894 en Allemagne. En 1904, les Reinartz ont déménagé d'Allemagne à South Manchester, Connecticut, aux États-Unis. En 1908, John s'est intéressé à la radio, et en 1915, il est devenu l'un des premiers dans le pays à rejoindre l'association nationale des radioamateurs des États-Unis (ARRL).

C'était le début de l'ère de l'exploration des ondes radio. Les principaux laboratoires du monde et de simples passionnés cherchaient des solutions techniques pour les dispositifs de réception et de transmission radio. Comme je l'ai déjà mentionné dans des articles précédents, les générateurs électromécaniques et les détecteurs à cristal étaient alors progressivement remplacés par des solutions à lampes électroniques.

L'un des progrès de cette époque a été l'invention par Armstrong du récepteur radio régénérateur. La solution était simple, bon marché, et permettait de créer un appareil pour la réception radio à longue distance avec seulement une lampe radio. La difficulté résidait dans le réglage mécanique de la position de la bobine de rétroaction. Plus la fréquence de réception était élevée, plus ce réglage devenait « aigu ».

John Reinartz a considérablement amélioré le schéma d'Armstrong en fixant rigidement la bobine de rétroaction. Le réglage du niveau de rétroaction dans le récepteur de Reinartz (Reinartz Tuner) était effectué par un condensateur à variabilité. Pour réduire la « sensibilité » des réglages du condensateur à variabilité, des dispositifs verniers étaient utilisés.

Contrairement à Armstrong, qui a passé sa vie à plaider pour ses brevets et priorités, Reinartz a simplement publié sa conception dans le numéro de juin de « QST » de 1921. Deux autres articles suivirent avec des améliorations.

Dans les publications de l'amateur radio américain John Dilks (K2TQN) il existe un exemple de mise en œuvre du récepteur de Reinartz sur une seule lampe :

… et il fonctionnait très simplement…

La technologie des tubes séduits par la beauté brutale des solutions techniques. Tout est à sa place, rien de superflu.

Dans cet essai, j'ai délibérément décidé de ne pas inclure de schémas des publications des années 20 du XXe siècle, mais je me suis tourné vers le premier ouvrage de référence « Le Jeune Radioamateur » de Borisov. Voici comment il montre de manière simple et illustrative le fonctionnement du récepteur à amplification directe sur une seule lampe :

Nous avons examiné le fonctionnement du circuit résonant à l'entrée du schéma et du téléphone avec un condensateur de blocage à la sortie dans l'article sur le « cristaldin » de Losev. Analysons le fonctionnement du circuit RcCc à l'entrée de l'amplificateur à triode.

Le circuit RcCc est appelé « grid leak » (de l'anglais : grid leak — fuite de grille), avec lequel se produit la « détection de grille », lorsque l'amplificateur à tube détecte et amplifie le signal.

Le graphique (a) montre le courant anode de l'amplificateur lorsque le « grid leak » est absent. Nous voyons que le signal d'entrée est amplifié directement.

Après l'activation du « grid leak » dans le circuit de la grille de contrôle, nous observons des pulsations de courant dans les circuits anodiques (graphique b). Le condensateur de blocage filtre les composants haute fréquence (graphique c), et nous obtenons dans les téléphones des signaux de fréquence sonore.

Voyons maintenant ce qu'Armstrong et Reinartz ont fait avec ce schéma :

Armstrong a introduit une bobine de rétroaction dans les circuits anodiques de l'amplificateur. Avec une rétroaction positive, à signal dans la bobine du circuit résonant, un signal supplémentaire de la bobine de rétroaction est ajouté. Le niveau de rétroaction est choisi de manière à ce que l'amplificateur soit juste à la limite de l'auto-oscillation, ce qui assure le niveau d'amplification maximal du signal d'entrée.

Lors de la réception sur les ondes courtes, le réglage du schéma d'Armstrong pour fonctionner en mode régénératif était problématique : le moindre déplacement de la bobine de rétroaction entraînait de grands changements dans les paramètres de réception.

John Reynarz a résolu le problème en fixant la position mutuelle des bobines L1 et L2 afin que les interactions entre elles et les variations de capacité du circuit de rétroaction soient suffisantes pour que le récepteur fonctionne en mode de régénération sur une large gamme d'ondes.

Pour améliorer la stabilité de fonctionnement, un filtre a été introduit dans les circuits anodiques des tubes. Il assurait l'isolation des circuits à haute fréquence du récepteur des circuits à basse fréquence et filtrait efficacement la composante radiofréquence du signal audio.

Pour "étirer" les réglages de fréquence et de rétroaction, des vérniers ont été utilisés — des réducteurs de vitesse entre les poignées de réglage et les axes des condensateurs. Ces solutions techniques permettaient un réglage fluide de la fréquence de réception, et surtout du niveau de rétroaction.

Lors de la mise au point du récepteur sur une station de radio, on commençait par augmenter le niveau de rétroaction en fonction de l'amplitude du bruit ambiant. Le récepteur entrait en mode « autodyn », c'est-à-dire qu'il commençait à fonctionner comme un récepteur hétérodyne. En réglant la fréquence de la station, il y avait d'abord un sifflement des battements entre les oscillations propres et la fréquence porteuse. C'est ainsi qu'on recevait le travail du radiotélégraphe (CW).

Lors de la réception de stations de radio diffusantes (AM), le réglage de la fréquence se poursuivait jusqu'à obtenir des « battements nuls », puis on réduisait le niveau de rétroaction en fonction de la qualité du son.

D'ailleurs, un effet intéressant a été observé : lors d'un réglage imparfait sur une station, le récepteur régénératif commençait souvent à ajuster la fréquence et la phase de ses propres oscillations en fonction du signal porteuse. Cette auto-réglage assurait un mode de réception synchronisé.

… bien que ce ne soit pas parfait

Les récepteurs régénératifs ont à la fois plusieurs avantages et plusieurs inconvénients.

Parmi les avantages, on peut citer le rapport « prix-qualité » élevé. De plus, les « régénérateurs » offraient une certaine polyvalence : ils permettaient la réception de stations de diffusion en mode de régénération ; en mode d'auto-génération, ils fonctionnaient comme des récepteurs hétérodynes, et on pouvait y recevoir des radiotélégrammes.

Le principal inconvénient était la nécessité de régler constamment la rétroaction et l'émission parasite du récepteur dans l'air. Rappelez-vous de Vassia Tabouretski !

Après la guerre, les récepteurs régénératifs ont commencé à être remplacés par des superhétérodynes. Mais c'est une autre histoire…

De l'auteur

Dans les années 1920, John Reynaert s'est concentré sur l'étude de la propagation des ondes courtes. Il a participé à une expédition arctique.
Depuis 1933, il a travaillé chez RCA.
En 1938, il a rejoint la marine et a terminé son service en 1946 en tant que capitaine.
En 1946, il est revenu travailler chez RCA.
Depuis 1949, il a travaillé chez Eimac.
Le 1er février 1960, un grand banquet a été organisé pour le départ à la retraite de Reynaert, auquel plus de deux cents radioamateurs éminents ont participé.
Il est décédé le 18 septembre 1964.

Sources utilisées

1. « QST », 1924, n°1
2. « Radioamateur », 1926, n°23-24
3. Borisov V.G. Jeune radioamateur – M.: Gosenergoizdat, 1951

Autres publications du cycle

1. Le laboratoire radiophonique de Nijni Novgorod et la communication radio amateur en HF
2. Le laboratoire radiophonique de Nijni Novgorod et les récepteurs radio à détecteurs cristallins
3. Le laboratoire radiophonique de Nijni Novgorod et le « cristal » de Losev
4. John Reinartz et son légendaire récepteur de radio

Source : habr.com