La radio a Galena - Ass. Protez. Civile ed Amb. Gruppo Lucano | S

PROTEZIONE CIVILE
GRUPPO LUCANO
SETTORE TLC
1.
Concorso a premi di autocostruzione
Radio a Galena
Radio a Valvole
Antenna per frequenze PCGL
REGOLAMENTO
A. I Radioamatori, vista la preparazione tecnica non possono partecipare alla
costruzione dell’antenna, ma bensi parteciperanno alla costruzione della radio a
galena e valvolare, di certo sarebbe più bello presentare un progetto per una radio
valvolare.
B. Il concorso parte il 10 aprile 2014 con scadenza ultima per la presentazione del
progetto il 06 dicembre 2014.
C. Nonostante in allegato vi sia un progetto di radio a galena e precisamente quella
di Guglielmo Marconi, il progetto che sara presentato potra essere diverso e
personale, ma deve necessariamente rispettare la tecnica e i principi della radio di
Guglielmo Marconi, per le valvolari il progetto è libero, puo anche essere
trasmittente se voluto, per l’antenna anche esso il progetto è libero, sarebbe
interressante presentarlo su un’antenna campale, va bene su qualunque frequenza
in uso alla PCGL.
D. Per la radio a Galena vista la non facile reperibilità del cristallo di galena, e anche il
suo costo si accetteranno progetti con Diodi al Germanio anziche critallo di
galena.
E. Il progetto sarà valutato da una commissione tecnica esterna e interna al Gruppo
Lucano, e sarà presieduta dal Presidente Giuseppe Priore.
F. Il manufatto dovrà essere accompagnato da un progetto scritto che spiega la
circuiteria, fatto in modo semplicistico, non necessariamente con disegni Cad, e
soprattutto accompagnato da una spiegazione orale.
G. Potranno parteciparvi tutti i volontari del Gruppo Lucano, sia singolarmente che in
gruppo, o come sede, all’atto dell’iscrizione si dovranno notificare i nomi del
singolo componente, dei componenti della squadra o della sede. Possono
consorziarsi più sedi. Nel caso si voglia coinvolgere una scuola, ve ne è facoltà ma
vi prego di prendere immediati conttatti con il Settore TLC e il Coordinamento.
H. Si premieranno i primi 3 classificati, il metro di giudizio sarà la tecnica di
costruzione, la funzionalità e l’estetica, il giudizio della commissione è
insindacabile. Il primo classificato riceverà in premio una radio portatile, il secondo
una medaglia e il terzo un attestato di benemerenza.
I.
La commisione giudicherà le radio il 07 dicembre 2014 al coordinamento di
Viggiano, la premiazione avvera a fine manifestazione, i progetti dovrano essere
anticipati via mail a [email protected].
J.
Le iscrizioni dovranno avvenire via mail a [email protected]
K. Informazioni Giuseppe DEL DUCA e Giuseppe MUSCATELLO ai soliti recapiti o a
[email protected].
L. Se vi fossero difficolta per il reperimento di materiale, abbiamo preso accordi con
un rivenditore di vintage elettronico, che vi fornira a prezzo di costo o se lo ha in
casa gratuitamente il materiale abbisognante, è anche a disposizione per consigli
tecnici su circuiti e progetti, lo si trova ai seguenti recapiti: Vincenzo Cosentino
mail [email protected] cell 3387642493.
Obbiettivo del concorso
Il fine del concorso vuole essere un imput all’autocostruzione e al riciclaggio di
apparecchiature elettroniche, fra gli operatori del Settore TLC, un ulteriore sprono per
aumentare ancor di più la nostra gia ben nota professionalità.
Ma anche e soprattutto un piacevole passatempo, che vi assicuro darà grande
soddisfazioni nello scoprire che riusciamo a fare anche di più del comprarla la radio. Per
riuscire ad equiparare nel concorso i radioamatori e gli operatori abbiamo fatto questa
piccola dualità, per un radioamatore è molto semplice costruire una piccola radio a galena
e molti lo hanno fatto nel passato, quindi non ve la prendete e anzi aiutate gli operatori
meno esperti.
Spero parteciperete tutti e con l’entusiasmo che ci è soliti.
I migliori auguri e ottimo lavoro
P.S. I Radioamatori, queste cose le fanno con materiale di scarto trovato in casa o da amici, quindi
i costi sono ridottissimi, meno di 5 euro per una radio a Galena.
La radio a Galena
La radio a galena, una delle prime invenzioni di Marconi è anche chiamata la "radio dei poveri"
perché permetteva anche ai non ricchi di ricevere le voci e i suoni
che venivano trasmessi via etere usando un apparecchiatura poco
costosa che non necessitava di alimentazione. Per costruire una
radio a galena bastano una semplice cuffia ad alta impedenza, un
pezzo di filo per antenna, e un "baffo di gatto" che solleticava un
pezzetto di galena.
A quel tempo non esisteva alcun apparecchio con valvole
termoioniche che potesse offrire una ricezione "fedele" e pulita
come quella che si udiva in una cuffia collegata con un rilevatore a
galena.
Questo tipo di radio prevede la ricezione dei soli segnali modulati
per ampiezza(AM) e quindi non dei segnali modulati per
frequenza(FM) che al tempo di questa invenzione non erano ancora stati sviluppati.
Una radio a galena è composta dai seguenti elementi:
1.
2.
3.
4.
Sistema d'antenna e terra
Circuito di sintonia (anche chiamato circuito accordato o d'accordo)
Rivelatore (cristallo)
Trasduttore acustico (cuffia ad alta impedenza)
In aggiunta a questi, vi possono essere ulteriori elementi atti ad aumentare la sensibilità o la
selettività dell'apparecchio, ma si tratta quasi sempre di duplicazioni di alcuni dei componenti di
base, per esempio un doppio circuito di sintonia (per aumentare la selettività), o un trasformatore
di accoppiamento per migliorare l'adattamento di impedenza tra il rivelatore e la cuffia, eccetera.
L’antenna a terra
Tutta l'energia che un ricevitore a cristallo utilizza, la ricava dall'antenna. L'energia
elettromagnetica captata viene trasformata in una debole corrente (segnale a radio frequenza), che
circola nell'antenna e nel ricevitore. La terra serve come "conduttore di ritorno", dove confluisce
la corrente a radiofrequenza (RF) una volta che ha percorso i nostri circuiti. Migliore l'antenna,
migliore la terra, maggiore sarà la quantità di segnale che riusciamo a captare.
In linea di principio, l'antenna dovrebbe abbracciare una grande estensione di spazio libero, in
modo da essere investita da un campo elettromagnetico sufficientemente intenso, e dovrebbe
essere dimensionata in modo da risuonare ad una frequenza vicina a quelle che vogliamo ricevere.
In pratica, la lunghezza dell'antenna dovrebbe essere comparabile con la lunghezza d'onda che
vogliamo ricevere, nel caso dell'antenna di tipo marconiano deve essere lunga un quarto della
lunghezza d'onda che nel caso delle onde medie è di alcune centinaia di metri.
Il circuito d'accordo
L'accordo (o sintonia) è l'operazione che permette di selezionare tra tutti i segnali presenti in
antenna solo quello che si vuole ricevere. Questa selezione viene effettuata secondo la frequenza
del segnale, e si basa sull'uso di un circuito accordato. Gli elementi del circuito sono un
condensatore ed un induttore collegati in modo da interagire l'uno con l'altro. Possono essere
collegati sia in serie che in parallelo, ma il loro funzionamento risulterà diverso nei due casi. Nel
casi di una radio a cristallo e preferibile usare un collegamento in parallelo. In entrambi i casi si
ottiene un circuito risonante.
In un circuito accordato avviene un complesso fenomeno di scambi di cariche elettriche tra
condensatore ed induttore, basati sul principio fisico della conservazione dell'energia. In pratica,
ad ogni stimolazione esterna corrisponde l'instaurarsi di un treno di onde smorzate ad una
particolare frequenza (f0) detta frequenza di risonanza, secondo la formula indicata in figura.
Dalla formula possiamo ricavare per esempio i valori di capacità ed induttanza necessari per un
circuito accordato alla frequenza di circa 1000kHz (la zona centrale delle onde medie):
C = 300 picofarad, L = 85 microhenry
Ovviamente, questi non sono i soli valori possibili: diminuendo la capacità si potrà ottenere la
stessa frequenza di risonanza aumentando l'induttanza, e viceversa, almeno entro certi limiti. Un
circuito accordato dimostra una grande sensibilità per i segnali a frequenza uguale o vicina alla
frequenza di risonanza, mentre tende a sopprimere i segnali a frequenze differenti. Questo è il
concetto di "selettività", ossia della attitudine a selezionare un segnale tra i tanti che arrivano
mescolati tra loro sull'antenna di un apparecchio radio. La selettività è mostrata in figura come
una curva (curva di risonanza): le frequenze che si trovano all'interno di questa curva vengono in
qualche modo selezionate rispetto a quelle che ne stanno fuori. Più stretta la curva, più selettivo il
circuito. Tra le cause che provocano l'allargamento della curva di risonanza, la più importante è la
resistenza del circuito stesso. Se la resistenza fosse nulla (cosa impossibile tranne che per i
superconduttori) il circuito mostrerebbe una curva di risonanza strettissima. Invece, vi è una certa
resistenza, dovuta proprio ai fili che costituiscono l'induttore ed i collegamenti, ed il suo effetto è
quello di allargare la curva. Più larga la curva, meno selettivo è il circuito. Questa caratteristica
dei circuiti accordati si chiama "fattore di merito".
Il RIVELATORE
E' proprio il nome del primo cristallo utilizzato da Marconi per costruire questa radio che gli dà il
nome. Marconi utilizza un cristallo di galena per la sua semi conduttività che gli consentiva di
funzionare come un diodo con soglia di conduzione minima. Un diodo con soglia di conduzione
inesistente è un diodo ideale e per far sì che la radio funzionasse Marconi necessitava di un diodo
che si comportasse il più possibile come un diodo ideale.
Marconi realizza il suo diodo con un tubetto di vetro in fondo al
quale c'era un cristallo semiconduttore di galena e all'altra
estremità c'era un sottile filo metallico (chiamato anche "baffo di
gatto") che veniva orientato facendolo toccare all'estremità con la
galena.
Naturalmente oggi non si usano più i cristalli di galena ma diodi
con soglie molto basse che hanno prestazioni anche migliori
dell'ormai superato cristallo, questi diodi vengono chiamati diodi "a punta di contatto". Uno dei
diodi più usati è il diodo al germanio.
I segnali radio che arrivano al cristallo, o comunque al diodo, sono segnali modulati in ampiezza e
si può dire che è composto da due parti, la parte RF r la parte BF. La radio capta il segnale a
radiofrequenza (RF) la cui ampiezza varia nel tempo, ossia è modulata secondo le variazioni del
segnale di bassa frequenza (BF) che sarebbe il segnale che è stato modulato in ampiezza dal
trasmettitore. La rivelazione consiste nel separare il segnale BF dalla portante RF, e questo si fa
mediante la rettificazione del segnale RF e successivo filtraggio. Dunque, l'elemento che provvede
alla rivelazione non è altro che un rettificatore, ossia un dispositivo che lascia passare la corrente
in un solo senso. Idealmente, quindi, la rivelazione potrebbe essere descritta col seguente schema:
Quindi, il compito del rivelatore è quello di "tagliare a metà" in senso longitudinale il segnale
d'ingresso, e poi eliminare la parte ad alta frequenza riproducendo un inviluppo fedele della
modulazione, ossia il segnale BF. Il condensatore in questo caso funge da filtro rendendo il suono
più "pulito".
Il circuito che esegue questa operazione viene anche comunementa chiamato rilevatore di piccoo
di inviluppo. Il diodo infatti elimina le semionde negative e essendo un diodo con soglia molto
bassa fa cadere tutta la tensione ai delle cuffie ad alta impedenza.
Il trasduttore acustico
Come si fa a rendere udibile il nostro debole segnale captato dall'antenna, selezionato dal circuito
d'accordo ed infine rivelato dal cristallo? Occorre utilizzare un trasduttore acustico che abbia delle
spiccate doti di sensibilità ed efficienza, altrimenti non saremo in grado di sentire un bel niente.
Dobbiamo anche prepararci ad un suono piuttosto debole, dal momento che il segnale non ha
subito alcuna amplificazione nel suo percorso attraverso il ricevitore, anzi avrà perso ancora un
po' della sua già scarsa potenza. Ciò che serve è una cuffia o un auricolare ad alta impedenza
(almeno 2000 ohm). Tanto per intenderci, le cuffiette che usiamo per lo stereo non vanno bene
perché sono a bassa impedenza (8 ohm); anche l'auricolare del telefono non va bene (50 ohm), per
non parlare degli altoparlanti, per piccoli che siano, che comunque hanno sempre un'impedenza
piuttosto bassa.
Perché è necessaria una cuffia ad alta impedenza? La risposta è semplice: più bassa è l'impedenza,
più forte è la corrente richiesta per azionare la cuffia. A parità di potenza una cuffia stereofonica
da 8 ohm richiede una corrente 250 volte maggiore di quelle richiesta da una cuffia da 2000 ohm,
ed il nostro delicatissimo ricevitore a cristallo non è certamente in grado di erogare correnti così
forti.
Dal punto di vista costruttivo l'auricolare di una cuffia ad alta impedenza è costituito da una sottile
membrana d'acciaio posta in un campo magnetico. Un avvolgimento di moltissime spire di filo
sottilissimo, percorso dalla corrente del segnale, fa variare il campo magnetico, e di conseguenza
mette in vibrazione la lamina. Il suono prodotto è debolissimo, come quello del telefono, e può
essere udito soltanto poggiando l'auricolare all'orecchio.
SETTORE TLC
Everytime Everywhere

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