Diverso

Desarrollo de la radio superheterodina de Edwin Armstrong

 Desarrollo de la radio superheterodina de Edwin Armstrong


La nueva radio regenerativa de Armstrong no obtuvo un éxito instantáneo. La tecnología de válvulas termoiónicas / tubos de vacío no estaba lo suficientemente desarrollada y ampliamente utilizada para permitir que su idea despegara.

Sin embargo, antes de que pudiera obtener una aceptación significativa, estalló la guerra en Europa y esto condujo a la invención de la radio superheterodina de Armstrong.

Armstrong en Europa

Cuando Estados Unidos se unió a la guerra en Europa en 1917, Armstrong se unió al Cuerpo de Señales del Ejército de los Estados Unidos como oficial y fue enviado a París.

En París, se asignó a Armstrong el desarrollo de un sistema que pudiera detectar y escuchar las comunicaciones de radio de onda corta del enemigo previamente inaudibles. Había dos problemas principales que se estaban encontrando con los receptores para diversas formas de comunicación por radio:

  • Falta de ganancia: Para captar las débiles señales de radiocomunicaciones enemigas, era necesario emplear niveles de ganancia más altos de los que estaban disponibles anteriormente. Las válvulas o melodías de vacío de la época oscilaban a frecuencias superiores a unos 500 kHz debido a los grandes niveles de capacitancia de la rejilla del ánodo, y esto limitaba gravemente los niveles de ganancia alcanzables.
  • Falta de selectividad: Receptores de radio de la época utilizados sintonizando la frecuencia de RF. Si usa varias secciones para un filtro, esto significa que la sintonización de una frecuencia a otra requiere que todos los filtros se vuelvan a sintonizar. Esto fue un problema porque los capacitores variables agrupados no se usaban ampliamente en este momento.

Desarrollos anteriores

Antes de que Armstrong comenzara a trabajar en el desarrollo de su nueva tecnología de radio, otros habían establecido algunas bases.

El primero de ellos fue que un ingeniero canadiense llamado Fessenden investigó un sistema de ritmos; su patente se presentó el 28 de septiembre de 1901. Aunque el sistema de Fessenden utilizó la transmisión de dos señales para crear un ritmo de audio, fue el primero en esbozar esta idea.

Como la tecnología no estaba disponible para hacer avanzar la idea de Fessenden de ritmos o heterodinos, permaneció inactiva durante varios años.

La siguiente mención del sistema de heterodinos ocurre cuando la Armada estadounidense hizo algunos experimentos con ellos y encontró que la recepción era mucho más fácil.

Un desarrollo adicional ocurrió cuando el ingeniero británico H J Round inventó su "Autodyne" hacia fines de 1913. Este receptor de radio usaba una válvula para generar una oscilación y superponerlos a la señal entrante. Esto formó efectivamente un receptor de radio de conversión directa de una válvula.

Cuando comenzó la guerra, varios ingenieros estaban investigando métodos para mejorar la sensibilidad. Entre ellos se encontraban H J Round, M Latour, L Levy y más tarde Edwin Armstrong en el lado de los aliados y W Schottky para los alemanes.

Una de las primeras ideas importantes que surgieron provino del ingeniero francés Lucien Levy. Solo le preocupaba la reducción de la interferencia. Su idea era reducir la frecuencia de las señales entrantes a una región en la que pudieran sintonizarse de forma más adecuada. Una frecuencia más baja permitiría mayores niveles de selectividad.

Levy afirmó que los latidos ultraacústicos estarían tan separados en frecuencia de las perturbaciones atmosféricas y de muchas estaciones interferentes que se seleccionarían fácilmente y quedarían libres de interferencias.

El trabajo de investigación superheterodino de Armstrong

En el momento en que Armstrong y las otras fuerzas estadounidenses llegaron a Europa, no estaban al tanto de algunos de los avances que se habían logrado, incluidos aquellos como el autodyne de Round y el receptor de Levy con beats.

Armstrong se puso a trabajar investigando las dificultades que se estaban experimentando con los amplificadores. Mientras hacía esto, se le ocurrió que el problema podría resolverse si las señales entrantes se mezclaran con una señal de alta frecuencia generada localmente. Sin embargo, en lugar de producir una nota de ritmo audible, se podría producir una señal "ultraacústica" a una frecuencia en la que las señales podrían amplificarse más fácilmente. Después de una mayor amplificación y filtrado, las señales podrían detectarse para producir señales de audio, que luego podrían amplificarse como señales de audio según corresponda.

Además de esto, el amplificador ultraacústico podría tener filtros a una frecuencia fija que permitiría lograr un filtrado mucho más efectivo.

Los experimentos con el receptor de radio superheterodino de Armstrong fueron llevados a cabo por la División de Investigación e Inspección del Cuerpo de Señales de la Fuerza Expedicionaria Estadounidense.

Se construyó un receptor superheterodino de ocho válvulas. Consistía en un primer detector (mezclador); oscilador heterodino, tres etapas de amplificación intermedia, segundo detector y dos etapas de amplificación de audio.

El armisticio se firmó antes de que la idea de Armstrong pudiera usarse y desplegarse adecuadamente. Sin embargo, Armstrong solicitó una patente que cubría sus ideas el 30 de diciembre de 1918.

Otros contendientes

Aunque a Armstrong se le atribuye con razón la invención de la radio superheterodina, otros también estaban investigando la tecnología. A W Schottky también se le ocurrió la idea y solicitó una patente seis meses antes que Armstrong. Sin embargo, Armstrong fue el primero en desarrollar la idea y producir una radio funcional.

Radio superheterodina utilizada

El fin de las hostilidades disminuyó la necesidad de su nuevo tipo de receptor. La radio superheterodina usaba muchas más válvulas que otras formas de receptor. Las válvulas de la época eran caras de comprar. También eran costosos de operar porque requerían varias baterías para alimentar los calentadores y los circuitos del ánodo de alta tensión. Las fuentes de alimentación de red no se podían utilizar inicialmente porque la idea de un cátodo calentado indirectamente no había surgido permitiendo el uso de fuentes independientes sin CC para las válvulas.

Sumado a esto, la radiodifusión estaba en su infancia y el reducido número de emisoras hacía que no fuera necesaria la selectividad que proporcionaba su nuevo conjunto.

Sin embargo, con la introducción del cátodo calentado indirectamente, una reducción en el costo de las válvulas y la invención del condensador variable combinado con un aumento dramático en el número de estaciones de radiodifusión, el receptor superheterodino se generalizó a fines de la década de 1920. y principios de la década de 1930.

Ver el vídeo: Edwin Howard Armstrong Radio Piece (Octubre 2020).