Op 27 november 1923 maakten de Amerikaanse radioamateurs John Reinartz (John L. Reinartz, 1QP) en Fred Schnell (Fred H. Schnell, 1MO) een bidirectionele transatlantische radiocommunicatie met de Franse radioamateur Léon Deloy (Leon Deloy, F8AB) op een golflengte van ongeveer 100 m. Deze gebeurtenis had een enorme impact op de ontwikkeling van de wereldwijde radioamateurbeweging en radiocommunicatie op kortegolven. Een van de beslissende factoren voor het succes was de aanpassing door Schnell en Reinartz van het regeneratieve radioontvangerontwerp van Armstrong. De aanpassingen waren zo succesvol dat de namen 'Schnell' en 'Reinartz' synoniemen werden voor dergelijke ontvangerontwerpen.
Dit was een gewone 'reinartz'...
De alwetende Wikipedia kon me niets vertellen over John Reinartz. Deze historische schets is geschreven aan de hand van verspreide publicaties van Amerikaanse radioamateurs, alsook van het januarinummer van het tijdschrift 'QST' uit 1924 en nummers 23-24 van het tijdschrift 'Radioamateur' uit 1926.
John Reinartz werd geboren op 6 maart 1894 in Duitsland. In 1904 emigreerde de familie Reinartz van Duitsland naar South Manchester, Connecticut, VS. In 1908 raakte John geïnteresseerd in radio, en in 1915 werd hij een van de eersten in het land die lid werd van de nationale vereniging van radioamateurs van de VS (ARRL).
Een nieuw tijdperk van het verkennen van radiogolven begon. Zowel toonaangevende laboratoria als gewone enthousiastelingen zochten naar technische oplossingen voor radioontvangst- en zendapparaten. Zoals ik eerder in artikelen van deze serie heb geschreven, werden elektromachinale generators en kristaldetectoren toen actief verdrongen door oplossingen met vacuümbuizen.
Een van de doorbraken van die tijd was de uitvinding van de regeneratieve radioontvanger. De oplossing was eenvoudig, goedkoop, en stelde in staat om een apparaat voor langeafstandsontvangst te creëren met slechts één radiobuis. De moeilijkheid lag in de mechanische afstemming van de positie van de terugkoppelspoel. Hoe hoger de ontvangstfrequentie, hoe 'scherper' deze afstemming moest zijn.
John Reinartz verbeterde het ontwerp van Armstrong aanzienlijk door de terugkoppelspoel stevig te bevestigen. De regeling van de hoeveelheid terugkoppeling in de ontvanger van Reinartz (Reinartz Tuner) geschiedde met behulp van een variabele capaciteit (CVC). Om de 'scherpte' van de afstellingen te verlagen, werden verniermechanismen toegepast.
In tegenstelling tot Armstrong, die zijn hele leven betrokken was bij rechtszaken over zijn patenten en prioriteiten, publiceerde Reynarz eenvoudig zijn ontwerp in de juni-editie van 'QST' uit 1921. Daarop volgden nog twee artikelen met verbeteringen.
In is er een voorbeeld van de implementatie van de ontvanger van Reynarz met één lamp:
… en hij werkte heel eenvoudig…
Buis-elektronica charmeert met de strenge schoonheid van technische oplossingen. Alles op zijn plaats, niets overbodigs.
In het artikel besloot ik opzettelijk geen schema's uit publicaties uit de jaren '20 van de 20e eeuw op te nemen, maar te verwijzen naar de klassieke eerste uitgave van 'De Jonge Radioamateur' van Borisov. Hier wordt eenvoudig en duidelijk het werken van een directe versterker ontvanger met één lamp getoond:
Het werk van de resonantiecircuit aan de ingang van het schema en de hoofdtelefoon met een blokkeringscondensator aan de uitgang hebben we besproken in een artikel over de 'kristadine' van Losev. Laten we het werk van de RcCc-circuit aan de ingang van de triodeversterker bekijken.
Het RcCc-circuit wordt 'grid leak' genoemd (uit het Engels: grid leak — netwerksijpeling), waarmee 'netwerkdetectie' wordt uitgevoerd, wanneer de versterker met een lamp zowel het signaal detecteert als versterkt.
De grafiek (a) toont de anodestroom van de versterker wanneer de 'grid leak' afwezig is. We zien dat het ingangssignaal direct wordt versterkt.
Na het inschakelen van de 'grid leak' in de schakeling van het stuurrooster waarnemen we pulseringen van de stroom in de anodereeksen (grafiek b). De blokkeringscondensator filtert de hoogfrequente componenten (grafiek c), en we krijgen signalen van geluidfrequentie in de hoofdtelefoons.
Laten we nu eens kijken naar wat Armstrong en Reynarz met dit schema hebben gedaan:
Armstrong voegde een feedbackspoel toe aan de anodereeksen van de versterker. Bij positieve feedback wordt aan het signaal in de spoel van de resonantiecircuit een signaal toegevoegd vanuit de feedbackspoel. Het niveau van de feedback wordt gekozen zodat de versterker op de rand van zelfoscillatie werkt, wat zorgt voor het maximale niveau van versterking van het ingangssignaal.
Bij ontvangst op kortegolven was het instellen van het Armstrong-schema voor gebruik in regeneratief mode problematisch: het minste verschuiving van de feedbackspoel leidde tot grote veranderingen in de ontvangstparameters.
John Reynaerts lost his problem by fixing the mutual position of coils L1 and L2 in such a way that the mutual inductance between them and the changes in the capacitance of the feedback capacitor were sufficient for the receiver to operate in regeneration mode across a wide range of wavelengths.
To enhance the stability of operation, a choke was introduced into the anode circuits of the tubes. It provided isolation of the high-frequency circuits of the receiver from the low-frequency ones and effectively filtered out the radio frequency component from the audio signal.
For ‘stretching’ the frequency and feedback settings, verniers were used — reducing gears between the tuning knobs and the axes of the capacitors. These technical solutions ensured smooth tuning of the reception frequency, and most importantly — the feedback level.
When tuning the receiver to a radio station, the feedback level was first increased until the loudness of the background noise rose. The receiver essentially entered ‘autodyne’ mode, i.e., it began to operate like a heterodyne receiver. While tuning to the station's frequency, a whistle from the beating of the self-oscillations and the carrier frequency would initially occur. This was how they received signals from a radio telegraph (CW).
When receiving broadcasting radio stations (AM), frequency tuning continued until getting 'zero beats', and then the feedback level was reduced, focusing on sound quality.
By the way, an interesting effect was noted: a regenerative receiver, when not precisely tuned to the station, often began to adjust the frequency and phase of its own oscillations according to the carrier signal. This automatic adjustment ensured synchronous reception mode.
… although not perfectly
Regenerative receivers have both several advantages and several disadvantages.
The advantages include a high 'price-quality' ratio. In addition, the 'regenerators' provided a certain versatility in use: they allowed for the reception of broadcasting stations in regeneration mode; in autogeneration mode, they worked as heterodyne receivers, and they could receive radio telegraphy.
The main disadvantage was the need for constant adjustment of feedback and parasitic radiation of the receiver into the air. Remember about Vasya Taburetkin!
Na de oorlog werden regeneratieve ontvangers verdrongen door superheterodynes. Maar dat is al een ander verhaal...
Van de auteur
In de jaren '20 bestudeerde John Reynaerts de verspreiding van korte golven. Hij nam deel aan een expeditie naar het Arctische gebied.
Vanaf 1933 werkte hij bij RCA.
In 1938 ging hij de marine in en voltooide zijn diensttijd in 1946 als kapitein.
In 1946 keerde hij terug naar zijn werk bij RCA.
Vanaf 1949 werkte hij bij Eimac.
Op 1 februari 1960 vond er een grandioos banket plaats ter gelegenheid van Reynaerts pensioen, waar meer dan tweehonderd bekende radioliefhebbers aanwezig waren.
Hij overleed op 18 september 1964.
Gebruikte bronnen
1. "QST", 1924, nr. 1
2. "Radioliefhebber", 1926, nr. 23-24
3. Borisov V.G. Jonge radioliefhebber – Moskou: Gosenergoizdat, 1951
Andere publicaties in de cyclus
1.
2.
3.
4.
Bron: habr.com
