Il 27 novembre 1923, i radioamatori americani John L. Reinartz (1QP) e Fred H. Schnell (1MO) effettuarono una comunicazione radio transatlantica bidirezionale con il radioamatore francese Leon Deloy (F8AB) ad una lunghezza d'onda di circa 100 m. L'evento ha avuto un enorme impatto sullo sviluppo del movimento mondiale dei radioamatori e delle comunicazioni radio a onde corte. Uno dei fattori decisivi che influenzarono il successo fu il perfezionamento da parte di Schnell e Reinartz del circuito del ricevitore radio rigenerativo di Armstrong. I miglioramenti si rivelarono così efficaci che i nomi "Schnell" e "Reinartz" divennero nomi familiari per la progettazione di ricevitori simili.
Era un Reinartz qualunque...
L’onnisciente Wikipedia non ha saputo dirmi nulla su John Reinartz. Questo saggio storico è scritto sulla scia di pubblicazioni sparse di radioamatori americani, nonché di materiali tratti dal numero di gennaio della rivista QST del 1924 e dai numeri 23-24 della rivista Radio Amateur del 1926.
John Reinartz è nato il 6 marzo 1894 in Germania. Nel 1904, i Reinart si trasferirono dalla Germania a South Manchester, nel Connecticut, negli Stati Uniti. Nel 1908, John si interessò alla radio e nel 1915 fu uno dei primi nel paese ad aderire alla National Association of Amateur Radio (ARRL) degli Stati Uniti.
Era iniziata l’era della padronanza delle onde radio. Sia i laboratori più importanti del mondo che i semplici appassionati erano alla ricerca di soluzioni tecniche per i dispositivi di ricezione e trasmissione radio. Come ho già scritto negli articoli precedenti della serie, i generatori di macchine elettriche e i rilevatori di cristalli sono stati poi attivamente sostituiti da soluzioni basate su tubi a vuoto.
Una delle scoperte di quel tempo fu l'invenzione ricevitore radio rigenerativo. La soluzione era semplice, economica e consentiva di creare un dispositivo per la ricezione radio a lungo raggio utilizzando un solo tubo radio. La difficoltà stava nella regolazione meccanica della posizione della bobina di feedback. Maggiore è la frequenza di ricezione, più “acuta” risulta essere questa impostazione.
John Reinartz ha migliorato significativamente il circuito di Armstrong fissando rigidamente la bobina di feedback. La quantità di feedback nell'accordatore Reinartz è stata regolata utilizzando un condensatore a capacità variabile (VCA). Per ridurre la “gravità” delle impostazioni KPI, sono stati utilizzati dispositivi nonio.
A differenza di Armstrong, che trascorse la vita a discutere i suoi brevetti e le sue priorità, Reinartz pubblicò semplicemente il suo progetto nel numero di giugno 1921 di QST. Questo è stato seguito da altri due articoli con miglioramenti.
В C'è un esempio dell'implementazione di un ricevitore Reinartz su una lampada:
...e ha funzionato in modo molto semplice...
I circuiti valvolari affascinano con la bellezza robusta delle sue soluzioni tecniche. Tutto è al suo posto, niente di superfluo.
Nel saggio, ho deciso espressamente di non citare diagrammi di pubblicazioni degli anni '20 del XX secolo, ma mi sono rivolto alla prima edizione del libro di testo di "Young Radio Amateur" di Borisov. Ecco come mostra in modo semplice e chiaro il funzionamento di un ricevitore ad amplificazione diretta utilizzando un tubo:
Abbiamo discusso del funzionamento del circuito risonante all'ingresso del circuito e delle cuffie con un condensatore di blocco all'uscita nell'articolo sul "cristadin" di Losev. Analizziamo il funzionamento del circuito RcCc all'ingresso di un amplificatore a triodo.
Il circuito RcCc si chiama "gridlick" (dall'inglese: perdita di griglia), con il suo aiuto viene eseguito il "rilevamento della griglia", quando l'amplificatore sulla lampada rileva il segnale e lo amplifica.
Il grafico (a) mostra la corrente anodica dell'amplificatore quando la griglia non è presente. Vediamo che il segnale di ingresso è amplificato direttamente.
Dopo aver attivato il "gridlick" nel circuito della griglia di controllo, osserviamo increspature di corrente nei circuiti anodici (grafico b). Il condensatore di blocco filtra i componenti ad alta frequenza (grafico c) e riceviamo segnali di frequenza audio nei telefoni.
Ora vediamo cosa hanno fatto Armstrong e Reinartz con questo schema:
Armstrong ha introdotto una bobina di feedback nei circuiti anodici dell'amplificatore. Con feedback positivo, il segnale proveniente dalla bobina di feedback viene aggiunto al segnale nella bobina del circuito risonante. Il livello di feedback è selezionato in modo tale che l'amplificatore sia sull'orlo dell'autoeccitazione, fornendo il massimo livello di amplificazione del segnale di ingresso.
Durante la ricezione su onde corte, la regolazione del circuito Armstrong per funzionare in modalità di rigenerazione era problematica: il minimo movimento della bobina di feedback portava a grandi cambiamenti nei parametri di ricezione.
John Reinartz risolse il problema fissando la posizione relativa delle bobine L1 e L2 in modo che l'induttanza reciproca tra loro e la variazione della capacità di retroazione Cop fosse sufficiente affinché il ricevitore funzionasse in modalità di rigenerazione in un'ampia gamma di onde.
Per aumentare la stabilità del funzionamento, nei circuiti anodici della lampada è stato introdotto uno starter Dr.. Forniva il disaccoppiamento dei circuiti ad alta frequenza del ricevitore da quelli a bassa frequenza e filtrava efficacemente la componente a radiofrequenza dal segnale di frequenza audio.
Per "allungare" le impostazioni di frequenza e il feedback, sono stati utilizzati i noni: riduttori tra le manopole di sintonia e gli assi dei condensatori. Queste soluzioni tecniche hanno assicurato una regolazione fluida della frequenza di ricezione e, soprattutto, del livello di feedback.
Quando si sintonizzava il ricevitore su una stazione radio, il livello di feedback veniva prima impostato in base all'aumento del volume del rumore in onda. Il ricevitore, infatti, è entrato nella modalità “autodyne”, cioè ha iniziato a funzionare come ricevitore eterodina. Quando ci si sintonizza sulla frequenza della stazione, in questo caso, dai battiti delle oscillazioni naturali e dalla frequenza portante è nato prima un fischio. Pertanto, il lavoro radiotelegrafico (CW) fu accettato.
Durante la ricezione di stazioni radiofoniche (AM), la sintonizzazione della frequenza è continuata fino a ottenere "battiti zero", quindi la quantità di feedback è stata ridotta, concentrandosi sulla qualità del suono.
A proposito, è stato notato un effetto interessante: un ricevitore rigenerativo, quando sintonizzato in modo impreciso su una stazione, spesso iniziava a regolare la frequenza e la fase delle proprie oscillazioni in base al segnale portante. Questa sintonizzazione automatica garantisce la modalità di ricezione sincrona.
... anche se non perfetto
I ricevitori rigenerativi presentano sia una serie di vantaggi che una serie di svantaggi.
I vantaggi includono un elevato rapporto qualità-prezzo. Inoltre, i “rigeneratori” fornivano una certa versatilità d'uso: assicuravano la ricezione delle stazioni radiotelevisive in modalità rigenerazione; in modalità di autogenerazione funzionavano come ricevitori eterodina e potevano ricevere il radiotelegrafo.
Lo svantaggio principale era la necessità di una regolazione costante del feedback e l'irradiazione indesiderata del ricevitore nell'aria. Ricordati di Vaska Taburetkin!
Dopo la guerra, i ricevitori rigenerativi iniziarono ad essere sostituiti da ricevitori supereterodina. Ma questa è un’altra storia…
Dall'autore
Negli anni '20 John Reinartz studiò la propagazione delle onde corte. Ho partecipato ad una spedizione nell'Artico.
Dal 1933 lavorò alla RCA.
Nel 1938 entrò in marina e terminò il servizio nel 1946 come capitano.
Nel 1946 tornò a lavorare alla RCA.
Dal 1949 lavorò all'Eimac.
Il 1° febbraio 1960 si tenne un grande banchetto per celebrare il pensionamento di Reinartz, al quale parteciparono più di duecento eminenti radioamatori.
Morì il 18 settembre 1964.
Fonti utilizzate
1. "QST", 1924, n. 1
2. “Radioamatore”, 1926, n. 23-24
3. Borisov V.G. Giovane radioamatore - M.: Gosenergoizdat, 1951
Altre pubblicazioni della serie
1.
2.
3.
4.
Fonte: habr.com