Il 27 novembre 1923, i radioamatori americani John Reinartz (John L. Reinartz, 1QP) e Fred Schnell (Fred H. Schnell, 1MO) hanno effettuato una comunicazione radio transatlantica bidirezionale con il radioamatore francese Léon Deloy (Leon Deloy, F8AB) su una lunghezza d'onda di circa 100 m. Questo evento ha avuto un enorme impatto sullo sviluppo del movimento radioamatoriale mondiale e delle comunicazioni in onde corte. Uno dei fattori decisivi per il successo si è rivelato essere il miglioramento apportato da Schnell e Reinartz allo schema del ricevitore radio rigenerativo di Armstrong. I miglioramenti si sono rivelati così efficaci che i cognomi "Schnell" e "Reinartz" sono diventati nomi comuni per costruzioni di ricevitori simili.
Era un normale "reinartz"...
La onnipresente Wikipedia su John Reinartz non è riuscita a dirmi nulla. Questo saggio storico è stato scritto sulla base di pubblicazioni sparse di radioamatori americani, nonché di materiali del numero di gennaio della rivista "QST" del 1924 e del numero 23-24 della rivista "Radioamatore" del 1926.
John Reinartz è nato il 6 marzo 1894 in Germania. Nel 1904, i Reinartz si trasferirono dalla Germania a South Manchester, Connecticut, negli Stati Uniti. Nel 1908, John si interessò alla radio, e nel 1915 fu uno dei primi nel paese ad unirsi all'associazione nazionale dei radioamatori degli Stati Uniti (ARRL).
Iniziava l'era della scoperta delle onde radio. Sia i principali laboratori del mondo che i semplici appassionati cercavano soluzioni tecniche per dispositivi di ricezione e trasmissione radio. Come ho già scritto in precedenti articoli del ciclo, i generatori elettromeccanici e i rivelatori a cristallo venivano attivamente sostituiti da soluzioni basate su valvole elettroniche.
Una delle innovazioni di quel tempo fu l'invenzione del ricevitore radio rigenerativo. La soluzione era semplice, economica e permetteva di creare un dispositivo per la ricezione radio a lunga distanza con una sola valvola. La difficoltà risiedeva nella regolazione meccanica della posizione della bobina di retroazione. Maggiore era la frequenza di ricezione, più "delicata" era questa regolazione.
John Reinartz migliorò notevolmente lo schema di Armstrong, fissando rigidamente la bobina di retroazione. La regolazione della quantità di retroazione nel ricevitore di Reinartz (Reinartz Tuner) veniva effettuata tramite un condensatore a variabile capacitiva (KPE). Per ridurre la "delicatezza" delle regolazioni, venivano utilizzati dispositivi vernier.
A differenza di Armstrong, che ha litigato per tutta la vita sui suoi brevetti e priorità, Reynarz ha semplicemente pubblicato la sua progettazione nel numero di giugno del «QST» del 1921. Seguono poi altri due articoli con ulteriori miglioramenti.
In è un esempio di realizzazione del ricevitore di Reynarz con una sola valvola:
… e funzionava molto semplicemente…
La circuitazione delle valvole conquista per la sua bellezza austera nelle soluzioni tecniche. Tutto al suo posto, niente di superfluo.
Nel saggio ho deciso di non includere schemi delle pubblicazioni degli anni '20 del XX secolo, ma di fare riferimento al famoso primo volume di «Giovane Radioamatore» di Borisov. Ecco come viene mostrato in modo semplice e visivo il funzionamento del ricevitore a amplificazione diretta con una sola valvola:
Abbiamo analizzato il funzionamento del circuito risonante all'ingresso dello schema e delle cuffie con un condensatore di blocco all'uscita nell'articolo sul «cristadyn» di Losev. Analizzeremo il funzionamento del circuito RcCc all'ingresso dell'amplificatore triode.
Il circuito RcCc è chiamato «grid leak» (dall'inglese: grid leak — perdita della griglia), tramite il quale si effettua la «rilevazione della griglia», quando l'amplificatore a valvola rileva e amplifica il segnale.
Il grafico (a) mostra la corrente anodica dell'amplificatore, quando il «grid leak» è assente. Vediamo che il segnale in ingresso viene amplificato direttamente.
Dopo aver inserito il «grid leak» nel circuito della griglia di controllo, osserviamo nelle catene anodiche le pulsazioni della corrente (grafico b). Il condensatore di blocco filtra le componenti ad alta frequenza (grafico c), e otteniamo nei telefoni segnali a frequenza audio.
Ora vediamo cosa hanno fatto con questo schema Armstrong e Reynarz:
Armstrong ha introdotto un'induttanza di retroazione nelle catene anodiche dell'amplificatore. Con la retroazione positiva, al segnale presente nell'induttanza del circuito risonante si aggiunge il segnale proveniente dall'induttanza di retroazione. Il livello di retroazione è scelto in modo tale che l'amplificatore sia al limite dell'autoeccitazione, il che garantisce il livello massimo di amplificazione del segnale in ingresso.
Quando si riceve onde corte, la regolazione dello schema di Armstrong per funzionare in modalità rigenerativa era problematica: un minimo spostamento dell'induttanza di retroazione portava a grandi cambiamenti nei parametri di ricezione.
John Reynarz ha risolto il problema fissando la posizione reciproca delle bobine L1 e L2 in modo che le reciproche induzioni tra di esse e le variazioni di capacità del condensatore variabile di feedback fossero sufficienti per far funzionare il ricevitore in modalità di rigenerazione su un ampio intervallo di onde.
Per aumentare la stabilità del funzionamento, è stata introdotta una schermatura nei circuiti anodici delle valvole. Questo garantiva l'isolamento dei circuiti ad alta frequenza del ricevitore da quelli a bassa frequenza e filtrava efficacemente la componente radiofrequenza dal segnale audio.
Per 'estendere' le impostazioni di frequenza e feedback sono stati utilizzati vernieri, riduttori di velocità tra le manopole di regolazione e gli assi dei condensatori. Queste soluzioni tecniche garantivano una regolazione fluida della frequenza di ricezione e, cosa fondamentale, del livello di feedback.
Durante l'intonazione del ricevitore a una stazione radio, il livello di feedback veniva inizialmente impostato in modo tale da aumentare il volume del rumore dell'etere. Il ricevitore, essenzialmente, passava in modalità 'autodina', cioè iniziava a funzionare come ricevitore a eterodina. Quando ci si sintonizzava sulla frequenza della stazione, in questo caso appariva prima un fischio dovuto agli battimenti tra le proprie oscillazioni e la frequenza portante. Così si riceveva il segnale del radiotelegrafo (CW).
Nel ricevere stazioni radiofoniche di broadcasting (AM), la sintonizzazione della frequenza continuava fino a ottenere 'battimenti nulli', e poi il livello di feedback veniva ridotto, orientandosi sulla qualità del suono.
A proposito, è stato notato un effetto interessante: il ricevitore rigenerativo, se non sintonizzato con precisione sulla stazione, spesso iniziava ad adattare la frequenza e la fase delle proprie oscillazioni in base al segnale portante. Questo autoadattamento garantiva una modalità di ricezione sincronizzata.
… sebbene non perfetto
I ricevitori rigenerativi presentano sia una serie di vantaggi che una serie di svantaggi.
Tra i vantaggi si evidenzia l'alto rapporto 'costo-qualità'. Inoltre, i 'rigeneratori' offrivano una certa versatilità nell'uso: garantivano la ricezione di stazioni di broadcasting in modalità di rigenerazione; in modalità di autogenerazione funzionavano come ricevitori a eterodina e si potevano utilizzare per ricevere segnali di radiotelegrafia.
Il principale svantaggio era la necessità di una regolazione costante del feedback e l'emissione parassitaria del ricevitore nell'etere. Ricordate Vaska Taburetkin!
Dopo la guerra, i ricevitori rigenerativi iniziarono a essere sostituiti dai supereterodini. Ma questa è un'altra storia…
Dall'autore
Negli anni '20, John Reynarz si occupò dello studio della diffusione delle onde corte. Partecipò a un'espedizione artica.
Dal 1933 lavorò alla RCA.
Nel 1938 si arruolò in marina, concludendo il servizio nel 1946 come capitano.
Nel 1946 tornò a lavorare alla RCA.
Dal 1949 lavorò alla Eimac.
Il 1° febbraio 1960 si tenne un grande banchetto per celebrare il pensionamento di Reynarz, al quale presero parte oltre duecento noti 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 del ciclo
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Fonte: habr.com
