Oggi la tecnologia ci mette a disposizione tantissimi metodi, estremamente efficaci, per collegare vari punti sulla Terra, magari collocati a grandissima distanza tra loro. Collegamenti via Internet, satellitari o via filo costituiscono, tutti, sistemi validi e ben collaudati. Tramite essi, conversare a distanza, seguire le ultime notizie dal mondo o inviare documenti, è cosa facile e alla portata di tutti. Ma il fascino e l'alone di mistero che può regalare la ricezione radio in onde corte, magari realizzata con mezzi di fortuna, non è paragonabile a qualunque altra attività mediatica. Collegamenti incerti, segnale che va e che viene, fruscii e interferenze rendono magico ed incerto l'ascolto delle lontane broadcast internazionali trasmittenti. Questo articolo segue il lettore, passo passo, nella costruzione di un semplice apparato ricevente in onde corte. Divertimento ed emozione sono garantiti.
Introduzione
L'ascolto della radio, specialmente nella banda delle Onde Corte, sta pian piano affievolendosi. Internet ha ormai sostituito qualsiasi tipologia di connessione, dal momento che esso risulta, effettivamente, comoda, sicura, a banda larga e priva di ogni sorta di interferenza e disturbo. I più giovani sconoscono la ricezione delle onde corte, attività seguita dai lettore un po' più "datati" che trascorrevano le serate a caccia di remoti segnali che, a volte, non arrivavano mai. Con questo articolo vogliamo risvegliare tale passione, negli sperimentatori più maturi, e far conoscere alle nuove generazioni questo straordinario mondo, che ancora è in attività in svolgimento, specialmente all'estero, ma che inesorabilmente sta vedendo calare il numero di stazioni trasmittenti broadcasting nel mondo.
Le stazioni Broadcasting
Le emittenti broadcasting sono stazioni radio ad elevata potenza di trasmissioni, che diramano nell'etere il loro segnale al fine di diffondere messaggi commerciali, di intrattenimento, notizie ed informazioni pubbliche. Questa tipologia di radio si differenzia da quelle radiamatoriali e dalle stazioni utility. La "sola" attività che si può svolgere con tali emittenti è quella dell'ascolto (BCL) al fine di entrare in contatto con altre realtà, imparare le lingue ed ascoltare i notiziari di altre nazioni, per scoprire un po' le differenze con il nostro Paese. Con un po' di fortuna e una decente antenna è possibile captare alcune di queste emittenti, cosa che faremo nel corso dell'articolo che segue. A causa delle continue modifiche di legislazioni nei vari paesi, le frequenze di ricezione variano spesso e continuamente. A tale scopo è utile cercare, su Internet, la stringa di ricerca "frequency broadcast 2016 shortwaves".
Il condensatore variabile
E' l'elemento principale di una radio e ha lo scopo di variare la frequenza di sintonizzazione dell'apparecchio. Tempo fa abbiamo pubblicato un articolo, dove era descritta la realizzazione di tale componente. Lo utilizzeremo, pertanto, per la costruzione del ricevitore, rendendo non vana la fatica spesa allora. Si raccomanda di leggere tale documentazione oppure di procurare un componente dalle caratteristiche elettriche simili. La cosa più importante è, al momento, rivedere le sue caratteristiche, specialmente la capacità minima e massima, da cui dipenderà l'intervallo di frequenze ricevibili dal nostro apparecchio radio. Esso è caratterizzato da una capacità minima di 12 pF e massima di 90 pF. Ovviamente potrebbe esserci qualche differenza nei vostri prototipi costruiti ma, all'atto pratico, quello che interessa di più apprendere è la matematica che sta dietro al calcolo della frequenza di risonanza. Per captare, infatti, le stazioni radio da noi desiderate, utilizzeremo un circuito LC in parallelo (vedi figura 1), composto da un condensatore variabile e da una induttanza, di opportuno valore.
Figura 1: Il circuito LC.
Tale circuito, usatissimo per la ricezione delle onde radio, è fondamentale poiché "smista" la frequenza da ricevere in base al suo accordo. A questo stadio, come si vedrà, segue il circuito di amplificazione, allo scopo di innalzare il debolissimo segnale proveniente dall'antenna. Come tutti i circuiti in elettronica, anche questo è descritto da formule matematiche. Per stabilire, infatti, quale sia la frequenza "di accordo", ossia quella su cui il ricevitore va a sintonizzarsi, esiste la formula descritta in figura 2:
2*π*F= 1/sqrt(L*C)
da cui:
1/(2*π*sqrt(L*C))
Figura 2: Formula della risonanza parallelo.
Tale formula risulta importantissima ai fini della pianificazione dell'intervallo di frequenze da ricevere. Ovviamente non è possibile realizzare un semplice ricevitore che ricopra tutto il range di sintonia esistente, ma con pochi componenti riusciremo a ricoprire circa 6 Mhz, considerando il fatto che la nostra radio non sarà per nulla selettiva e sensibile ma costituirà solo un mezzo di "fortuna" per captare le più importanti emittenti commerciali europee.
Con i componenti in gioco, abbiamo deciso di attribuire all'induttanza, un valore pari a 10 uH, in modo da coprire, in modo continuativo, le frequenza comprese tra 4,91 Mhz e 11,25 Mhz, come evidenziato nella tabella di cui alla figura 3.
Figura 3: La frequenza ricevibile dalla nostra radio, a seconda della posizione del condensatore vatiabile.
Anche la costruzione della bobina è stata trattata in un nostro precedente articolo. Anche in questo caso si raccomanda vivamente di leggere le istruzioni in esso riportate. Essa consta di 43 spire di filo elettrico avvolte su un cilindro isolante dal diametro di 2,1 cm. Ovviamente le variazioni di supporto e di conduttore implicheranno nuovi calcoli. La figura 4 mostra il condensatore variabile collegato in parallelo alla bobina, costituenti il circuito accordato, come si vedrà nelle sezioni successive.
Figura 4: Il circuito accordato formato dal condensatore variabile e dalla bobina.
Schema elettrico
Il progetto che stiamo per realizzare risulta estremamente semplice e di sicuro funzionamento, benché le sue prestazioni siano al limite dell'accettabile. Si tratta, infatti, di un ricevitore sperimentale, a rivelazione a diodo con doppio stadio di amplificazione RF, senza grosse pretese, che lavora nella banda delle Onde Corte, in Modulazione d'Ampiezza (AM). Essa è una tipologia di trasmissione molto semplice da ricevere, in quanto la portante trasmessa è modulata, appunto, nella sua ampiezza, al fine di trasportare il segnale audio a distanza, come si vede dalla figura 5.
Figura 5: La modulazione d'ampiezza (AM).
Seguiamo e commentiamo, adesso, lo schema elettrico, riportato in figura 6, per comprendere il percorso che compie il segnale radio per raggiungere, alla fine, le nostre orecchie.
Figura 6: Schema elettrico della radio ad onde corte.
Il debolissimo segnale raggiunge l'antenna, attraversa il condensatore C8 ed è "filtrato" dal circuito oscillante parallelo, formato dal variabile C7 e dalla bobina L2. Quindi viene disaccoppiato e immesso nel "gate" di J1 che possiede, nella configurazione adottata, una impedenza d'ingresso di 330k. La rete di polarizzazione del FET, composta da R1, R2, R3 e C3 consente di amplificare il segnale e di condurlo al secondo stadio di amplificazione, con le medesime caratteristiche del primo. Quindi si passa alla rivelazione del segnale ad opera del diodo D1. Si possono provare diversi modelli, specialmente quelli al germanio, che consentono di ottenere rivelazioni migliori, dal momento che la loro caduta di tensione è molto bassa. In ogni caso non utilizzate i famosi 1N4148 & C. Infine il segnale audio può essere applicato ad un piccolo amplificatore BF oppure può essere allestito un ulteriore stadio di amplificazione, con un altro transistor.
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Vi assicuro che è molto emozionante captare le lontane stazioni broadcast, specialmente di notte. Con Internet è molto semplice collegarsi alle broadcast, ma via Rete l’emozione è nulla. Oggi va molto di voga anche la trasmissione radio sotto i 20 Khz, ossia la banda delle ELF. Spero di costruire a presto un simile ricevitore.
Bellissimo articolo Giovanni, in effetti è sempre affascinante avere a che fare con segnali di cui non si sa nulla e scoprire chi e cosa trasmettono. Volevo chiederti anche, dal punto di vista dell’antenna, che tipologia consigli?
Grazie Andrea.
Parli delle frequenze dell’articolo, ossoa OC, oppure del mio post, ELF ?
parlavo delle frequenze dell’articolo
Come ho detto nel commento sotto, io ho utilizzato un dipolo. Purtroppo è la dimensione che è un po’ fastidiosa (si parla di metri e metri di filo).
Dipende anche se desideri una trasmissione o ricezione direttiva o omnidirezionale.
A ogni modo, per le onde corte, mi trovo bene con il dipolo. Ovviamente vado al risparmio.
Utilizzo il software Mmana-Gal per la progettazione e devo dire che ho avuto sempre risultati lusinghieri.
Ciao a tutti, molto bello questo articolo , e proverò a costruire questo interessante ricevitore, in passato ho realizzato un ricevitore a onde corte valvolare a reazione, necessaria per avere una amplificazione buona del segnale di ricezione, (Avrei voluto costruire un ricevitore supereterodina ,ma la difficoltà è nel reperire le bobine a media frequenza che devono avere un guadagno molto alto). Purtroppo al giorno d’oggi , per ricevere bene le stazioni dobbiamo andare in zone poco disturbate, in campagna è l’ideale, ci vuole una buona antenna e una presa di terra, in questo modo potremo avere un segnale di ricezione più forte, e come raccomandato nell’articolo , tentare la ricezione di sera , perchè la propagazione del segnale radio è molto più alta.