Джон Рейнарц и его легендарный радиоприёмник


    27 ноября 1923 года американские радиолюбители Джон Рейнарц (John L. Reinartz, 1QP) и Фред Шнелль (Fred H. Schnell, 1MO) провели двустороннюю трансатлантическую радиосвязь с радиолюбителем из Франции Леоном Делоем (Leon Deloy, F8AB) на длине волны около 100 м. Это событие оказало огромное влияние на развитие мирового радиолюбительского движения и радиосвязи на коротких волнах. Одним из решающих факторов, повлиявшим на успех, оказалась доработка Шнеллем и Рейнарцем схемы регенеративного радиоприёмника Армстронга. Доработки оказались настолько удачными, что для конструкций подобных приёмников фамилии «Шнелль» и «Рейнарц» стали именами нарицательными.

    Это был обычный «рейнарц»...


    Всезнающая Wikipedia про Джона Рейнарца не смогла мне сообщить ничего. Этот исторический очерк написан по следам разрозненных публикаций американских радиолюбителей, а также материалам январского выпуска журнала «QST» за 1924 год и номера 23-24 журнала «Радиолюбитель» за 1926 год.

    Джон Рейнарц родился в 6 марта 1894 года в Германии. В 1904 году Рейнарцы переехали из Германии в Южный Манчестер, Коннектикут, США. В 1908 году Джон заинтересовался радио, а в 1915 одним из первых в стране вступил в национальную ассоциацию радиолюбителей США (ARRL).

    Начиналась эра освоения радиоволн. И ведущие лаборатории мира, и простые энтузиасты искали технические решения радиоприёмных и радиопередающих устройств. Как я уже писал в предыдущих статьях цикла, электромашинные генераторы и кристаллические детекторы активно вытеснялись тогда решениями на электронных лампах.

    Одним из прорывов того времени было изобретение Армстронгом регенеративного радиоприёмника. Решение было простым, дешёвым, и позволяло создать устройство для дальнего радиоприёма всего на одной радиолампе. Сложность заключалась в механической настройке положения катушки обратной связи. Чем выше была частота приёма, тем более «острой» оказывалась эта настройка.

    Джон Рейнарц значительно усовершенствовал схему Армстронга, жёстко закрепив катушку обратной связи. Регулировка величины обратной связи в приёмнике Рейнарца (Reinartz Tuner) осуществлялась конденсатором переменной ёмкости (КПЕ). Для снижения «остроты» настроек КПЕ применялись верньерные устройства.

    В отличие от Армстронга, который всю свою жизнь судился по своим патентам и приоритетам, Рейнарц просто опубликовал свою конструкцию в июньском номере «QST» за 1921 год. Далее последовали ещё две статьи с усовершенствованиями.

    В публикации американского радиолюбителя John Dilks (K2TQN) есть пример реализации приёмника Рейнарца на одной лампе:


    … и работал он очень просто...


    Ламповая схемотехника подкупает суровой красотой технических решений. Всё на своих местах, ничего лишнего.

    В очерке я специально решил не приводить схем из публикаций 20-х годов XX века, а обратился к хрестоматийному первому изданию «Юного радиолюбителя» Борисова. Вот как просто и наглядно показана у него работа приёмника прямого усиления на одной лампе:


    Работу резонансного контура на входе схемы и головного телефона с блокировочным конденсатором на выходе мы разобрали в статье про «кристадин» Лосева. Разберём работу цепи RcCc на входе триодного усилителя.

    Цепь RcCc называется «гридлик» (от англ.: grid leak — утечка сетки), с её помощью производится «сеточное детектирование», когда усилитель на лампе и детектирует сигнал, и усиливает его.

    График (а) показывает анодный ток усилителя, когда «гридлик» отсутствует. Мы видим, что входной сигнал усиливается напрямую.

    После включения «гридлика» в цепи управляющей сетки наблюдаем в анодных цепях пульсации тока (график б). Блокировочный конденсатор отфильтровывает высокочастотные составляющие (график в), и мы получаем в телефонах сигналы звуковой частоты.

    Теперь посмотрим, что сделали с этой схемой Армстронг и Рейнарц:


    Армстронг ввёл в анодные цепи усилителя катушку обратной связи. При положительной обратной связи к сигналу в катушке резонансного контура добавляется сигнал из катушки обратной связи. Уровень обратной связи выбирается так, чтобы усилитель находился на грани самовозбуждения, что обеспечивает максимальный уровень усиления входного сигнала.

    При приёме на коротких волнах настройка схемы Армстронга для работы в регенерационном режиме была проблематичной: малейшее перемещение катушки обратной связи приводило к большим изменениям параметров приёма.

    Джон Рейнарц решил проблему, зафиксировав взаимное положение катушек L1 и L2 так, чтобы взаимоиндукции между ними и изменения ёмкости КПЕ обратной связи Соб хватало для работы приёмника в режиме регенерации в широком диапазоне волн.

    Для повышения стабильности работы в анодные цепи лампы был введён дроссель Др. Он обеспечивал развязку высокочастотных цепей приёмника от низкочастотных и эффективно отфильтровывал из сигнала звуковой частоты радиочастотную составляющую.

    Для «растяжки» настроек частоты и обратной связи использовались верньеры — понижающие редукторы между ручками настройки и осями конденсаторов. Эти технические решения обеспечивали плавную настройку частоты приёма, и что главное — уровня обратной связи.

    При настройке приёмника на радиостанцию сначала выставляли уровень обратной связи по возрастанию громкости шумов эфира. Приёмник, по сути, входил в режим «автодина», т.е. начинал работать как гетеродинный приёмник. При настройке на частоту станции в этом случае сначала возникал свист от биений собственных колебаний и частоты несущей. Таким образом принимали работу радиотелеграфом (CW).

    При приёме вещательных радиостанций (AM) настройку частоты продолжали до получения «нулевых биений», и тогда величину обратной связи уменьшали, ориентируясь на качество звука.

    Кстати, был замечен интересный эффект: регенеративный приёмник при неточной настройке на станцию зачастую начинал подстраивать частоту и фазу собственных колебаний по сигналу несущей. Этой автоподстройкой обеспечивался синхронный режим приёма.

    … хотя и не идеально


    Регенеративные приёмники обладают как рядом достоинств, так и рядом недостатков.

    К достоинствам надо отнести высокое соотношение «цена-качество». Кроме того, «регенераторы» обеспечивали в использовании определённую универсальность: они обеспечивали приём вещательных станций в режиме регенерации; режиме автогенерации они работали как гетеродинные приёмники, и на них можно было принимать радиотелеграф.

    Основным недостатком была необходимость постоянной регулировки обратной связи и паразитное излучение приёмника в эфир. Вспомните про Ваську Табуреткина!

    После войны регенеративные приёмники стали вытесняться супергетеродинными. Но это уже другая история…

    От автора


    В 20-е годы Джон Рейнарц занимался изучением распространения коротких волн. Побывал в арктической экспедиции.
    С 1933 года работал в RCA.
    В 1938 году поступил на флот, закончил службу в 1946 году капитаном.
    В 1946 году вернулся на работу в RCA.
    С 1949 года работал в Eimac.
    1 февраля 1960 года состоялся грандиозный банкет по поводу выхода Рейнарца на пенсию, в котором приняло участие более двухсот именитых радиолюбителей.
    Скончался 18 сентября 1964 года.

    Использованные источники


    1. «QST», 1924, №1
    2. «Радиолюбитель», 1926, №23-24
    3. Борисов В.Г. Юный радиолюбитель – М.: Госэнергоиздат, 1951

    Другие публикации цикла


    1. Нижегородская радиолаборатория и любительская радиосвязь на КВ
    2. Нижегородская радиолаборатория и радиоприёмники на кристаллических детекторах
    3. Нижегородская радиолаборатория и «кристадин» Лосева
    4. Джон Рейнарц и его легендарный радиоприёмник
    5. Передатчики на 6П3С и закат эпохи романтизма
    AdBlock похитил этот баннер, но баннеры не зубы — отрастут

    Подробнее
    Реклама

    Комментарии 26

      +1
      Если говорить о сегодняшних днях… Я сделал свое приложение Морзе и думаю добавить ли в него что то типа чата? Есть какие то законные ограничения на вещение таких вот радиостанций? А в интернете? Вообще если есть профи в Морзе, напишите мне дам промокоды, заодно послушаю критику и советы.
        +1
        Под телеграф выделены отдельные участки любительских радиодиапазонов. И сами диапазоны небольшие. Подробнее в этом документе: digital.gov.ru/uploaded/files/prilozhenie-k-resheniyu-gkrch--15-35-02.pdf
        Ну и если здесь пройдётесь по ссылкам, то вопросов станет меньше: www.qrz.ru/beginners
          +2
          В интернете ограничений я думаю нет. Есть сайты для любителей CW (такое сокращение используют радиолюбители для передачи с помощью азбуки Морзе), где народ «разговаривает» телеграфом в режиме чата. В любительском эфире, несмотря на новомодные моды, типа FT телеграф все так же популярен. Кроме этого это отличное средство потренировать свой мозг!
            +1
            Оффтоп. Я думаю, что «морзянка» для некоторых парализованных людей (но способных к мышлению и имеющими возможность ощущать) может стать спасительным каналом связи со внешним миром. Учитывая её помехозащищенность и сложность создания датчика который бы улавливал электрическую активность мозга или мышц, доступных для волевого контроля.
          0
          Есть какие то законные ограничения на вещание таких вот радиостанций?

          Зависит от диапазона и мощности передатчика.
            0
            А на вещание в интернете? И имеет это вообще хоть какой то смысл и интерес? (программа может подключать железный ключ морзе через специальный переходник)
              +1
              В Сети ограничений в целом-то и нет. Насколько знаю, энтузиастами создаются программы, имитирующие в той или иной мере работу в эфире. Есть сеть "Виртуальная шарманка" авторства UB6LFT (контактов лично его не нашёл, в базах не числится, но позывной действующий), в клиенте которой, по описанию, встроена поддержка азбуки Морзе. Возможно, автора или пользователей может заинтересовать Ваша программа.

              По поводу применения программы для реального эфира — вопрос более сложный. Радиолюбители нередко используют программы, управляющие подцепленной к машине через специальный интерфейс станцией. Во многих, особенно для соревнований, вместо работы вручную на ключе достаточно подготовить набор макрокоманд и вперёд. Нужна ли будет ещё одна новая программа, которую потребуется отладить-учесть пожелания-скрестить с техникой — ответить затрудняюсь. 73 de UB8FCG
          +2
          В девяностых и нулевых сделал много приёмников прямого усиления, но ни одного регенеративного. А всё потому что попробовал регенеративный один раз, получить плавный подход к порогу регенерации не сумел, попытки бросил после первой неудачи, так, увы, бывает. А без регенерации они все очень стабильно работали по самым разным схемам.

          Ещё не освоил индуктивную связь между каскадами УРЧ. Те самые трансформаторы на колечках. Тянуло и это попробовать, но намотав витка три-четыре, понял, что не моё. А моё — резистор в нагрузке, конденсатор на следующий каскад. За полминуты делается, но коэффициент усиления страдает.
            0

            Советую Вам попробовать очень удачную схему КВ регенеративного приемника "Ванюша". Из его главных достоинств — это как раз самый плавный подход к регенерации из всех мною опробованных. И как следствие, при перестройке по широкому диапазону частот подстраивать уровень регенерации приходится заметно меньшее количество раз.

              +1
              КВ я вообще слушал только на фабричных «суперах». Что, кстати, возможно до сих пор — китайские вещательные станции отлично перекрикивают китайские же импульсные БП, недавно проверял. А приёмниками прямого усиления слушал исключительно СВ, пока там было много станций. Жил бы в Питере, и сейчас бы слушал.

              На ДВ никогда особо не тянуло из-за необходимости мотать в три-четыре раза больше витков.
                0

                Да, на КВ есть еще что послушать, вещают пару русскоязычных станций: Радио Корея и Радио Китая, например. Принимаю как раз на реген, задумываюсь над AM/SSB супергетеродином.

                  0
                  А на ДВ Польша, целый мегаватт. Слышно тихо, но отчётливо.
              0
              В радиокружке в ходе обучения собирали простейшие регенераторы на П416 + 3 каскада УНЧ, диапазон ДВ/СВ, тогда ещё было что послушать.

              На КВ немало станций русскоязычных и других вещает, можно расписания и частоты в сети поискать. Китай, по-видимому, в лидерах, но можно найти и европейские. И на ДВ/СВ он тоже вещание ведёт, как недавно обнаружил. Прямое усиление, может, и не вытянет дальние станции, а регенераторы вполне смогут справиться. Так что интерес к ним особо не угасает.

              Жутковатый (по цене) пример современного — это MFJ-8100, стоит от $100 до бесконечности у разных продавцов :) Известен под названием "Последний из могикан", в Радио-1997 публиковали схему. Три полевых транзистора и кучка пассивных элементов, плюс сторонний УНЧ — в оригинале LM386 в типовом включении. Всё руки чешутся его собрать самому, но не доходят.
              0
              Я все же рекомендовал бы изучить особенности регенеративного и сверхрегенеративного приема. В силу недостатков регенеративного (узкополосность и нестабильность) наибольшее распространение получили именно сверхрегенеративные приемники с автосуперизацией.
                0
                Они для более высокочастотных диапазонов.
                  0
                  Приёмник, по сути, входил в режим «автодина»

                  прямо говорит о том что это сверхрегенеративный детектор.
                0
                Так вот когда появилась первая «шарманка» :)

                А мощность передатчиков в той первой связи не подскажете?
                  0
                  Мощность написана на QSL-карточке в шапке статьи :)

                  Upd
                  Хотя нет. Присмотрелся к дате. Это какая-то другая карточка, из 60-х годов
                  0
                  Первую трансатлантическую связь Маркони провел еще в 1901 году.

                  В 27 ноября 1923 года Шнелль и Делой провели первую трансатлантическую двустороннюю связь на коротких волнах. На следующий день с Делоем сработал Рейнарц.

                  По официальным данным у Делоя была лицензия на передачу мощностью киловатт. У Шнелля и Рейнарца — на 500 ватт.
                  0
                  спасибо за статью!
                  • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                      0
                      А всё же, можно ссылку на статью 24 года?
                      0

                      Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                      Самое читаемое