O 27 de novembro de 1923, os radioafeccionados estadounidenses John L. Reinartz (1QP) e Fred H. Schnell (1MO) realizaron unha comunicación de radio transatlántica bidireccional co operador de radioafeccionado francés Leon Deloy (F8AB) a unha lonxitude de onda duns 100 m. O evento tivo un gran impacto no desenvolvemento do movemento mundial de radioafeccionados e das comunicacións de radio de onda curta. Un dos factores decisivos que influíu no éxito foi o perfeccionamento de Schnell e Reinartz do circuíto receptor de radio rexenerativo de Armstrong. As melloras resultaron tan exitosas que os nomes "Schnell" e "Reinartz" convertéronse en nomes familiares para os deseños de receptores similares.
Era un Reinartz normal...
A omnisciente Wikipedia non me puido dicir nada sobre John Reinartz. Este ensaio histórico está escrito a raíz de publicacións dispersas de radioafeccionados estadounidenses, así como de materiais do número de xaneiro da revista QST de 1924 e dos números 23-24 da revista Radio Amateur de 1926.
John Reinartz naceu o 6 de marzo de 1894 en Alemaña. En 1904, os Reinart mudáronse de Alemaña ao sur de Manchester, Connecticut, Estados Unidos. En 1908, John interesouse pola radio, e en 1915 foi un dos primeiros do país en unirse á Asociación Nacional de Radioafeccionados dos Estados Unidos (ARRL).
Comezaba a era do dominio das ondas de radio. Tanto os principais laboratorios mundiais como os entusiastas comúns buscaban solucións técnicas para dispositivos de recepción e transmisión de radio. Como xa escribín en artigos anteriores da serie, os xeradores de máquinas eléctricas e os detectores de cristais foron substituídos activamente por solucións baseadas en tubos de baleiro.
Un dos avances daquela época foi o invento receptor de radio regenerativo. A solución era sinxela, barata e permitía crear un dispositivo para a recepción de radio de longo alcance utilizando só un tubo de radio. A dificultade estaba no axuste mecánico da posición da bobina de retroalimentación. Canto maior sexa a frecuencia de recepción, máis "aguda" resultou ser esta configuración.
John Reinartz mellorou significativamente o circuíto de Armstrong asegurando ríxidamente a bobina de retroalimentación. A cantidade de retroalimentación no sintonizador Reinartz axustouse mediante un capacitor variable (VCA). Para reducir a "gravidade" da configuración do KPI, utilizáronse dispositivos vernier.
A diferenza de Armstrong, que pasou a súa vida litigando as súas patentes e prioridades, Reinartz simplemente publicou o seu deseño na edición de xuño de 1921 de QST. Seguiron dous artigos máis con melloras.
В Hai un exemplo da implementación dun receptor Reinartz nunha lámpada:
...e funcionou moi sinxelo...
Os circuítos de tubos cativan coa beleza robusta das súas solucións técnicas. Todo está no seu sitio, nada superfluo.
No ensaio, decidín expresamente non citar diagramas de publicacións dos anos 20 do século XX, pero recorrei á primeira edición do libro de texto "Young Radio Amateur" de Borisov. Así é como mostra de forma sinxela e clara o funcionamento dun receptor de amplificación directa usando un tubo:
Discutimos o funcionamento do circuíto resonante na entrada do circuíto e os auriculares cun capacitor de bloqueo na saída no artigo sobre a "cristadin" de Losev. Analicemos o funcionamento do circuíto RcCc na entrada dun amplificador de triodo.
O circuíto RcCc chámase "gridlick" (do inglés: grid leak), coa súa axuda realízase a "grid detection", cando o amplificador da lámpada detecta o sinal e o amplifica.
O gráfico (a) mostra a corrente de ánodo do amplificador cando o gridlick non está presente. Vemos que o sinal de entrada é directamente amplificado.
Despois de activar o "gridlick" no circuíto da reixa de control, observamos ondulacións de corrente nos circuítos do ánodo (gráfico b). O capacitor de bloqueo filtra os compoñentes de alta frecuencia (gráfico c) e recibimos sinais de audiofrecuencia nos teléfonos.
Agora vexamos o que fixeron Armstrong e Reinartz con este esquema:
Armstrong introduciu unha bobina de retroalimentación nos circuítos ánodos do amplificador. Con realimentación positiva, o sinal da bobina de realimentación engádese ao sinal da bobina do circuíto resonante. O nivel de retroalimentación selecciónase para que o amplificador estea ao bordo da autoexcitación, o que proporciona o nivel máximo de amplificación do sinal de entrada.
Ao recibir en ondas curtas, a sintonización do circuíto Armstrong para que operase en modo de rexeneración era problemático: o máis mínimo movemento da bobina de retroalimentación provocou grandes cambios nos parámetros de recepción.
John Reinartz resolveu o problema fixando a posición relativa das bobinas L1 e L2 para que a inductancia mutua entre elas e o cambio na capacitancia de realimentación Cop fose suficiente para que o receptor operase en modo de rexeneración nunha ampla gama de ondas.
Para aumentar a estabilidade de funcionamento, introduciuse un choke Dr. nos circuítos ánodos da lámpada. Proporcionou desacoplamento dos circuítos de alta frecuencia do receptor dos de baixa frecuencia e filtrou eficazmente o compoñente de radiofrecuencia do sinal de audiofrecuencia.
Para "estirar" a configuración de frecuencia e a retroalimentación, utilizáronse verniers: caixas de cambios redutores entre os botóns de sintonía e os eixes dos capacitores. Estas solucións técnicas aseguraron un axuste suave da frecuencia de recepción e, o máis importante, do nivel de retroalimentación.
Ao sintonizar o receptor a unha emisora de radio, o nivel de retroalimentación estableceuse primeiro segundo o aumento do volume do ruído no aire. O receptor, de feito, entrou no modo "autodino", é dicir. comezou a traballar como un receptor heterodino. Neste caso, ao sintonizar a frecuencia da estación, xurdiu primeiro un asubío dos latexos das oscilacións naturais e da frecuencia portadora. Así, aceptouse o traballo de radiotelegrafía (CW).
Ao recibir emisoras de radio (AM), a sintonía de frecuencia continuou ata que se obtiveron "cero latexos" e despois reduciuse a cantidade de feedback, centrándose na calidade do son.
Por certo, notouse un efecto interesante: un receptor rexenerativo, cando se sintonía de forma imprecisa nunha estación, moitas veces comezaba a axustar a frecuencia e a fase das súas propias oscilacións segundo o sinal da portadora. Este axuste automático garantiu o modo de recepción sincrónico.
... aínda que non é perfecto
Os receptores rexenerativos teñen unha serie de vantaxes e unha serie de desvantaxes.
As vantaxes inclúen unha alta relación calidade-prezo. Ademais, os "rexeneradores" proporcionaban unha certa versatilidade de uso: garantiban a recepción das emisoras en modo de rexeneración; en modo de autoxeración, funcionaban como receptores heterodinos e podían recibir radiotelegrafía.
A principal desvantaxe foi a necesidade dun axuste de retroalimentación constante e a radiación non desexada do receptor ao aire. Lembra Vaska Taburetkin!
Despois da guerra, os receptores rexenerativos comezaron a ser substituídos por receptores superheterodinos. Pero esa é outra historia...
Do autor
Na década de 20, John Reinartz estudou a propagación das ondas curtas. Foi nunha expedición ártica.
A partir de 1933 traballou na RCA.
En 1938 ingresou na armada e rematou o seu servizo en 1946 como capitán.
En 1946 volveu traballar na RCA.
Dende 1949 traballou na Eimac.
O 1 de febreiro de 1960 celebrouse un gran banquete para celebrar a xubilación de Reinartz, no que participaron máis de douscentos eminentes radioafeccionados.
Faleceu o 18 de setembro de 1964.
Fontes utilizadas
1. "QST", 1924, no 1
2. “Radioafeccionado”, 1926, n.o 23-24
3. Borisov V.G. Novo radioafeccionado - M.: Gosenergoizdat, 1951
Outras publicacións da serie
1.
2.
3.
4.
Fonte: www.habr.com