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LACAULT
Ho voluto iniziare questa serie di articoli sui Mescolatori RF, che spero di pubblicare con cadenza regolare, con un articolo dedicato al circuito Ultradyne datato 1924 che potrebbe essere definito, a mio modesto parere, il precursore dei mixer moderni.
L’ingegnoso
circuito di Monsieur Lacault - Parte I
Il signor Robert Emile Lacault, nato a Parigi nel 1897*, era un’ingegnere dei Laboratori di Ricerca Radio del Signal Corps Francese. All'inizio degli anni venti si trasferì negli Stati Uniti (New York City) ove divenne editore associato, con il signor Hugo Gernsback, della famosa rivista Radio News. Su questa rivista (ed altre) pubblicò diversi articoli tecnici, ma è nel numero di Febbraio del 1924 di Radio News dove apparve il suo articolo più famoso ed interessante. Egli descriveva una supereterodina con un nuovo tipo di mescolatore, la chiamò Ultradyne per distinguerla dai vari circuiti di altri inventori e denominati sempre con la parola finale "dyne" (vedi Infradyne, Neutrodyne, Strobodyne, Tropadyne, ecc.). In Francia, qualche anno addietro e precisamente il 4 Agosto del 1917, Meur Lucien Lévy fece domanda di brevetto per un’ invenzione dove esponeva, quelle che sembravano essere, le basi del circuito supereterodina, lo ottenne il 19 Agosto 1919 con N° 493.660. Il 1° Ottobre del 1918 fece una seconda richiesta di brevetto proponendo una versione migliorata della sua invenzione. (Brevetto N° 506.297 rilasciato il 27 Maggio del 1920). In quel periodo il Maggiore Edwin H. Armstrong, dell'Esercito Americano, si trovava in Francia ed è lì che presentò all’Ufficio Brevetti la sua versione di supereterodina (Dicembre 1918). Negli Stati Uniti Armstrong depositò la sua invenzione nel Febbraio del 1919 (brevetto N° 1.342.885 dell’8 Giugno del 1920). Da ciò nacque la controversia tra i due di chi fosse l’inventore della supereterodina. Nel 1929, dopo una lunga vertenza giudiziaria, la Corte d’Appello del Distretto di Columbia diede ragione a Lévy. L’Ufficio Brevetti USA gli rilasciò un brevetto il 5 Novembre del 1929 con il N° 1.734.038. Nel frattempo, cioè nel Febbraio del 1924, Lacault depositò la sua invenzione nell’Ufficio Brevetti degli Stati Uniti e diventò brevetto quasi sei anni dopo, il 24 Dicembre del 1929, con il N°1.740.946. Questo lungo tempo per brevettare la sua invenzione fu necessario a causa delle varie dispute con Armstrong. In realtà il circuito Lacault era si una supereterodina ma con un circuito mescolatore di tipo completamento nuovo ed originale. Il primo radio ricevitore “casalingo” supereterodina progettato da Lacault fu commercializzato nel 1924 dalla Phenix Radio Corporation di New York, dove egli era consulente. Questo primo modello venne chiamato Ultradyne (poco dopo Ultradyne L-1) e venduto, a partire dal 1924, soltanto in kit (senza mobile) a causa delle controversie di brevetto, seguirono altri modelli più o meno perfezionati. Più tardi Lacault si dissociò da Radio News e divenne Ingegnere Capo della stessa Phenix dove sviluppò, tra l’altro, un condensatore variabile a bassa perdita e che, grazie alle lamine dello statore con un taglio particolare, dava nei ricevitori una risposta in frequenza molto lineare. Robert E. Lacault morì a New York City il 12 Marzo del 1929. Il circuito mescolatore originale di Lacault utilizzava due valvole e precisamente due triodi. Egli chiamò il suo circuito di miscelazione "Modulation System” e la valvola mescolatrice, allora denominata Detector, “Modulator Tube”. Lacault paragonava il suo sistema ad una stazione Trasmittente e ad una Ricevente. Il Modulator è il “microfono” dove la “voce” (i segnali RF captati dall’antenna) va a modulare il “Trasmettitore” (l’oscillatore locale) ed il “Ricevitore” è l’amplificatore di media frequenza! Il Modulation System, come spiegato da Lacault, sfrutta la caratteristica della valvola di poter variare la sua resistenza interna (Ri), tra filamento (i triodi con il catodo vennero dopo) e placca del triodo, il cui valore dipende dall’intensità del segnale ricevuto sulla griglia e dalla sua polarità. La placca del Modulator Tube non è alimentata dalla tensione anodica bensì dalla tensione alternata dell’oscillatore locale (OL) prelevata sulla griglia (attraverso la bobina del trasformatore M.F.) della valvola oscillatrice! Quando la polarità istantanea del segnale a radiofrequenza (RF), presente in griglia (senza BIAS) del Modulator, è positiva la valvola ha la minima resistenza interna (conduzione) e quindi circola più corrente, è praticamente infinita (interdizione) quando la polarità è negativa, pertanto la corrente che circola è minima. Se il segnale RF è di ampio livello questa variazione di resistenza è estesa ed il triodo funge da “interruttore” ON/OFF quasi cortocircuitando a massa (quando è ON) il segnale dell’oscillatore attraverso il filamento. Nel caso di segnali deboli la variazione è meno ampia ma la miscelazione avviene lo stesso. Questo cambiamento di stato alternato (al ritmo della frequenza del segnale RF), in concomitanza con quello dell’OL, produce la differenza o la somma tra la RF e l’OL e quindi la media frequenza o frequenza intermedia (M.F.). Come ricorderete il Modulator ha la placca che è “alimentata” (nessuna tensione continua) dal segnale dell’oscillatore locale ed è quindi “attiva” soltanto nella semionda positiva. A quanto sembra, anche se Lacault non l’ha specificato nella descrizione della sua invenzione, la miscelazione sembra avvenire nel primario del primo trasformatore M.F. dove i due segnali (quello RF commutato e quello dell’OL) “s’incontrano” e non nel Modulator Tube (1). Circuito semplice ed ingegnoso (2) di quasi novant’anni fa! Chapeau à Monsieur Lacault! Penso che sarebbe giusto che il circuito Ultradyne apparisse nei vari testi di radiotecnica assieme agli altri circuiti di mescolatori a valvole. Miscelazione con resistenza variabile, mixer come interruttore ON/OFF? Tutto ciò ci porta alla tecnologia odierna con i mixer a commutazione ed in particolare al mixer passivo a FET utilizzato, appunto, come resistenza variabile. Qui però è il segnale dell’OL che fa variare la sua resistenza interna ed essendo l'oscillatore di fisso ed ampio livello il FET funziona sempre da interruttore ON/OFF che ciclicamente commuta a massa o interrompe (dipende dal progetto), la RF. Come si può notare non c’è nulla di nuovo sotto al sole! Ma quanto è performante il circuito Lacault? I vari ricevitori Ultradyne erano pubblicizzati come radioricevitori sensibili e selettivi. Le prove effettuate da collezionisti, paragonando gli Ultradyne con altri ricevitori dello stesso periodo, hanno indicato che i primi ricevono anche dei segnali deboli con un buon livello audio mentre gli altri no. Sarebbe interessante provare questo circuito con delle valvole “moderne”…….
Note:
1- Con
riferimento alle figure 3, 5, 6 e 8 del Brevetto originale: in
questo caso la miscelazione sembra che avvenga nella bobina della cuffia. Come risulta evidente questi circuiti
possono essere considerati dei ricevitori a Conversione Diretta.
Revisione B *In un documento di imbarco sulle navi (tratto da un archivio), dalla Francia agli Stati Uniti e viceversa, a nome di Robert E. Lacault e di sua moglie Alice, appare, come anno di nascita per ambedue, il 1897. In un altro documento (più recente) risulta essere il 1894. E' evidente che c'è un incongruenza. Il 1894 sembra essere quello più veritiero.
Riferimenti: 1- http://antiqueradios.com/superhet/#f1
2- R.E. Lacault – Radio Receiving System – Brevetto N°
1.740.946 - 24 Dicenbre 1929. 4- Radio Broadcast – Numeri vari 5- http://www.sparkbench.com/homebrew/Superhet/ultradyne.html
Ho trovato un'interessante dimostrazione delle prestazioni del
ricevitore Ultradyne L-1
http://www.youtube.com/watch?v=O4lNOmoOp1g
www.radiopharos.it
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1a Emissione - Agosto 2011
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