Verslagen Radiocafé

4 maart 2014: Oliver Lodge

Deze avond nu eens ver terug in de tijd, dat Oliver Lodge op 14 augustus 1894 een geslaagde draadloze verbinding wist te maken tussen twee gebouwen, tijdens een demonstratie in Oxford. Twee jaar voor de eerste proeven van Marconi en één jaar na het eerste geslaagde experiment van Hertz. In zijn schriftelijke verhandeling schreef hij de zin ”Radiations and Detection in Operation”. De eerste letters vormen samen het woord RADIO, wat nog altijd wordt gebruikt.

De vraag natuurlijk hoe deze elektromagnetische golven vanuit de zendantenne de ontvangantenne kunnen bereiken. Ook daar werd een antwoord op gevonden. Waarschijnlijk door een journalist, die geschreven zou hebben dat dit door de Aether wordt getransporteerd. Aether is volgens de oude Grieken een extra luchtlaag boven de dampkring, die voor het adem halen van de goden dient, zodat niet lucht ingeademd hoeft te worden die door de gewone stervelingen wordt gebruikt. Aehter zou zelfs elastisch zijn volgens Einstein, gezien de opmerking dat “De snelheid van de golf is gelijk aan de vierkantswortel van de elasticiteit van de aether en omgekeerd evenredig met de massa van de aether bewogen door deze krachten”.

De Engelse geleerde Oliver Lodge verbeterde ook Branley’s coherer draaggolfdetector door een klopper aan te brengen zodat het apparaat hersteld werd voor het ontvangen van een volgend signaal. Ook de variabele tuner is een van zijn vindingen. Tevens schreef hij zeker 40 boeken over het leven na de dood. Voor zijn dood beweerde Lodge dat hij het leven na de dood zou aantonen door middel van openbare verschijningen. Wij hebben hem echter nog niet mogen waarnemen. Maar dat kan waarschijnlijk nog gebeuren, dus wees gewaarschuwd!

Uitgebreid is over de vonkzenders al geschreven in het radiocaféverslag van 6 oktober 2009. Een dergelijke zendstation zendt golftreintjes uit in het ritme van de onderbreker (Neefsche hamer), die de primaire van de bobine in- en uitschakelt. Deze frequentie is vrij laag, rond de 60 à 80 hertz en is de te ontvangen toonfrequentie na demodulatie. Deze breedbandige draaggolf wordt, om te ontvangen met een antenne van de juiste lengte, in serie met een kristal naar aarde geschakeld. Met een hoofdtelefoon, parallel aan dit kristal, kan deze lage toonfrequentie gehoord worden. Om een zendstation te ontvangen op 500 meter zou een antenne van dezelfde lengte nodig zijn, voor de juiste afstemming. Met een spoel van het juiste aantal micro Henry’s in serie kan de antenne verkort worden tot zeg maar 20 meter. Dat is 4% van de lengte.

De opgewekte spanning over de spoel is dan toch nog bijna maximaal. Met een condensator in serie kan de antenne verkleind worden. In combinatie van de spoel en condensator parallel geschakeld of in serie kan de juiste Syntonie gevonden worden. In het begin werd voor de demodulatie gebruik gemaakt van een elektrolytische detector. Deze is gemaakt van een cilindrisch glazen potje met het volume van een likeur glaasje gevuld met 10% zwavelzuur en 90% gedistilleerd water. Waarin een loden strip en een glazen pijpje waaruit de onderzijde een minuscuul stukje platinadraad steekt. Deze detector wordt in serie met een batterij en een hoofdtelefoon aangesloten aan de elektrolytische detector waarbij de plus van de batterij aan de loden strip wordt verbonden. Voordeel ten opzichte van een kristal: het werkt altijd.

De batterijstroom door deze detector wordt beïnvloed door het ontvangen gemoduleerde HF-signaal, deze verandering wordt waargenomen door de telefoon. Enigszins vergelijkbaar met de magnetische Marconi detector.
Toch worden later de kristaldetectoren gebruikt waarbij hier enige voorbeelden.

De meest eenvoudige waarbij handmatig een met een draadje een kristal afgetast moet worden om een gevoelige plek te vinden waarbij detectie optreedt en ingewikkelde constructies zoals de hier afgebeelde Excentro, waarbij men aan een knopje moet draaien en er inwendig een veerkrachtige voeler het kristal aftast. De werking blijft gelijk alleen het luxe apparaat is drie keer zo duur.

Met de komst van de triodelamp is het mogelijk om een constante draaggolf op te wekken. Met de seinsleutel kan deze oscillerende lamp in- en uitgeschakeld worden en in het ritme van morsesignalen kan net als bij de vonkzender een boodschap overgebracht worden. Met een ontvanger zijn deze signalen niet hoorbaar en moet een speciale ontvanger gebruikt worden. Het is een superregeneratieve detector welke wordt gebruikt, maar ook met een gewone teruggekoppelde detector bereiken we hetzelfde resultaat. Deze moeten we laten generen in een frequentie die ongeveer 800 à 1000 Hz afwijkt van de frequentie waarop de zender uitzendt. Dat is een laagfrequente toon die goed in het gehoor ligt.

Bij geen ontvangstsignaal horen we niets, de hoge oscillatorfrequentie van de ontvanger is niet hoorbaar. Echter als de zender zijn signaal uitzendt dan horen we de verschilfrequentie. Bijvoorbeeld 1000 hertz als we de ontvanger iets na de ontvangfrequentie hebben verstemd. Nu is het afwachten wanneer de zender zal gaan uitzenden en al die tijd staat de ontvangstdetector te oscilleren en werkt dus ook als zender! Iets wat in de oorlog met Paraset menig spion de kop heeft gekost, want de Duitsers konden zo uitpeilen waar men zich bevond. Terwijl men zelf in afwachting van een boodschap uit Londen de zender nog niet had gebruikt.

Speciaal voor deze avond is dan ook een telegrafie-ontvanger meegebracht.
De Lizam, deze heeft in de anodeleiding van de detector een milliampère meter met een maximum uitslag van 1 mA. We laten de detector niet genereren (terugkoppeling uitgeschakeld). Wordt de ontvanger aangezet dan zal de meter vol uitslaan, ongeveer 0,8 mA bij het gebruik van een lamp type A410. Komt er een signaal binnen dan zal de detector dat ontvangen met gevolg dat het rooster negatiever wordt tot een bepaalde waarde afhankelijk van de sterkte van de draaggolf. De anodestroom neemt af en degene die op een oproep wacht ziet de meter minder uitslaan en weet dat er een bericht binnenkomt. Hij draait de terugkoppeling op maximum en hoort dan in zijn hoofdtelefoon of luidspreker de uitgezonden morseseinen. Om handeffect tijdens afstemmen te voorkomen zijn de variabele condensatoren voorzien van ebbenhouten lange assen (Manettes Isolantes).

Nodig vanwege de ebonieten frontplaat die geen enkele afscherming biedt, maar dient als isolatie voor de schakelaars en aansluitingen die op het front zijn aangebracht.

De Lizam heeft nog twee lampen die laagfrequent versterken, maar voor hoofdtelefoonontvangst is dit niet nodig. In zo’n geval wordt getracht het maximum te behalen uit de éénlampsontvanger middels spoelen met een hoge Q-factor. Toch kwam een radiotechnicus in het verleden op het idee om ook de hoofdtelefoon tot een maximum geluidsweergave te dwingen.

Een telefoonschelp is gemiddeld genomen 1,5 Henry de twee in serie wordt dus 3 Henry. Overbruggen we deze met een condensator van 8000 cm dan wordt de resonantiefrequentie (we reken het uit met de formule van Thomson, ondanks de vele nullen kan dat gemakkelijk zonder rekenmachine) 1000 Hertz, met gevolg een extra gevoeligheid voor deze frequentie en daarbij nog enige versterking van het ontvangen seinsignaal.

Deze telefooncondensator zorgt tevens voor kortsluiting van wat er nog aan hoogfrequent over is. Alhoewel voor het hoogfrequent de capaciteit van het snoer naar de hoorschelpen al voldoende capaciteit bevat. Vandaar dat later voor gemoduleerde ontvangst een condensator van 2000 cm voldoende geacht wordt. De naam telefooncondensator wordt nog altijd gebruikt zelfs als deze over een luidspreker uitgang wordt gebruikt.

Een en ander werd gedemonstreerd. Er was geen zender meegenomen, maar een regelbare kristaloscillator op de middengolf, waar een seinsleutel op aangesloten kan worden. Een klein raamantennetje als spoel, afstembaar met een variabele condensator en slechts één transistor, gevoed met een 9 volts batterijtje. Handig om te gebruiken op de reparatiedagen. Met een honingraatspoel daaraan gekoppeld en direct aangesloten op de antenne en aardaansluiting wordt een hoogfrequent signaal aangeboden. Hiermee kon een duidelijke uitleg gegeven worden hoe een en ander werkt.

Met het seinen van een kort grappig zinnetje merk je gelijk wie de aanwezige zendamateurs zijn. Opvallend die avond het grote aantal aandachtig luisterde bezoekers, die na de lezing met aandacht het Lizam-toestel bekeken.

Zoals gewoonlijk zorgde Klaas Jellema voor de nodige foto’s, voor het verslag. Een uitgebreide beschrijving van de Lizam-ontvanger is te vinden compleet met schema in het radiocaféverslag van 28 juli 2009.

Piet van Schagen.