La radio nello spazio e nel tempo – Tesina esame maturità
Di seguito uno stralcio della tesina di maturità realizzata da Matteo Bonaldo con il contributo del nostro socio Piergiulio Subiaco. Nello specifico in questo elaborato vedremo teoria e tecnica per la realizzazione di una radio a galena.
LA PRIMA RADIO
La radio a galena
Finalmente siamo giunti a parlare di un apparecchio ricevitore vero e proprio; esso è progettato per la ricezione di stazioni radiofoniche che trasmettono nella gamma delle onde medie. Seppur rudimentale e poco pratico ha due pregi: non necessita di alcun tipo di alimentazione e può essere realizzato molto facilmente dal momento che richiede un esiguo numero di componenti e la sua realizzazione non è critica. La semplicità costruttiva, la facile reperibilità dei componenti negli anni ’40, ha fatto sì che questo apparecchio avesse grande diffusione tra i profughi e i prigionieri di guerra.
Sintonia
I circuiti di sintonia in alta frequenza più elementari sono dei circuiti accordati (o circuiti risonanti) del tipo LC; caratteristiche principali di questi circuiti sono la frequenza di risonanza, cioè la frequenza alla quale il circuito è accordato (che può variare per permettere la sintonia su diverse stazioni all’interno della banda).Sul nostro ricevitore noi varieremo la frequenza di risonanza variando la capacita C del condensatore variabile e variando il numero di spire della bobina variabile, fino a raggiungere la migliore induttanza all’interno del circuito che ci permetterà di indirizzare il segnale verso il rivelatore.
Rivelazione
Il ricevitore in questione (La radio a cristallo) deve rivelare segnali modulati in ampiezza, a questo scopo si utilizza la rivelazione a diodo semplice, che consiste nel rettificare la sinusoide raccolta a valle del circuito di sintonia. Il componente più adatto a fare ciò è il diodo.
All’uscita del diodo avremo un segnale ad alta frequenza sommato ad un segnale a bassa frequenza. Per ricostruire il segnale modulante occorrerebbe integrare la funzione temporale che è espressione del segnale d’uscita. A tale scopo si usa un condensatore che con i suoi cicli di carica e scarica simula un integrazione. A questo punto abbiamo il segnale modulante, pronto per essere inviato ad un amplificatore audio o ad una cuffia ad alta impedenza
Schema elettrico
Dopo aver mostrato punto per punto le varie fasi della ricezione del segnale, si può affrontare l’analisi dello schema elettrico che, come già accennato, è molto semplice:
esso è formato da soli quattro componenti: un bobina variabile avvolta in aria (L), un condensatore variabile ad aria (C1), un condensatore fisso (C2) e un diodo.
Dal momento che l’alimentazione dell’apparato deriva esclusivamente dal campo elettrico che si induce sull’antenna, la potenza all’uscita del rivelatore è insufficiente ad alimentare qualunque tipo di altoparlante se non fosse prima amplificata; per amplificare è necessaria un’alimentazione esterna e questo andrebbe contro gli obbiettivi del progetto. Per ovviare a questo problema si utilizza una cuffia ad alta impedenza, non di facile reperibilità al giorno d’oggi ma sicuramente idonea all’utilizzo.
Costruzione del ricevitore
A scopo dimostrativo è stato riprodotto un prototipo di radio a galena realizzato con materiali reperiti per la maggior parte nella mia cantina. Il condensatore variabile deriva da una vecchia radio a valvole, formato da due sezioni: 350+150 pF messe in parallelo(500pF). La cuffia ad alta impedenza è di tipo magnetico e presenta un ‘ impedenza di 2000+2000 Ohm. Per il rivelatore è stato utilizzato un diodo al germanio tipo OA95 in sostituzione al cristallo di galena che è ormai irreperibile. Il condensatore fisso è stato preso in prestito da una vecchia TV.
L’induttanza è stata realizzata arrotolando attorno ad un tubo di PVC circa 200 spire di filo di rame smaltato da 0,50mm. Per il collegamento della cuffia, dell’antenna e della messa a terra sono state utilizzate delle boccole a banana. L’ assemblaggio è stato fatto con altrettanti mezzi di fortuna. Montato il tutto secondo lo schema elettrico, l’apparecchio finito si presenta così.
Il collaudo si effettua collegando un’antenna a filare, lunga almeno 10m, al morsetto rosso e collegando un filo di messa a terra al morsetto nero. E’ possibile avere una buona messa a terra collegandosi alle tubazioni dell’impianto idraulico, di riscaldamento o più semplicemente al centrale di una presa elettrica.
