Verslagen Radiocafé

7 januari 2014: L’Ultra Modulateur van Lemouzy

Deze eerste lezing in het nieuwe jaar trok vele bezoekers en het werd weer een gezellige avond. Speciaal meegebracht door Klaas Jellema een grote schaal vol appelflappen die we ons best lieten smaken.

Maar het belangrijkste was toch de meegebrachte Ultra Modulateur van Lemouzy.

In Les débuts- 1913-1920 lezen we dat Joseph Lemouzy is geboren op 29 mei 1899. Op 13 jarige leeftijd is hij al geïnteresseerd in de radio-ontvangst na het lezen van wetenschappelijke artikelen hierover in het blad Sciens et la Vie.
Hij bouwde zijn eerste kristalontvanger in een schuurtje behorende bij de flat in de Boucry straat in Parijs waar hij woonde met zijn ouders. Hij experimenteerde met zijn ontvangertje, dat hij had gebouwd in het bos van Montmorency, waarbij de lange draadantenne was gemonteerd aan de top van een boom. Daar is zelfs een foto van bewaard.

Thuis luisterde hij naar de signalen uitgezonden vanaf de Eiffeltoren middels een antenne geplaatst op het dak. Dit was na een bekendmaking tijdens de oorlog van 1914 ten strengste verboden. Een overijverige politieagent sommeerde om ogenblikkelijk de antenne te verwijderen en nam het ontvangstapparaat in beslag.

Nog geen twee dagen later luisterde Joseph opnieuw naar de zender van de Eiffeltoren. Gebruik makend van de zinken dakgoot als antenne en voorafstemming, 100 windingen geïsoleerd draad, gewonden om een leeg sigarenkistje, verbonden met een kristal en een hoofdtelefoon.
In 1921 terug uit de oorlog waar hij dienst deed als radio-officier, startte hij zijn eigen bedrijf in een atelier van 60 vierkante meter. Met slechts een schroevendraaier, een tangetje en een handboormachine die gelijker tijd dienst deed als wikkelmachine en frees. Twaalf jaar later kocht hij een compleet gebouw van vijf verdiepingen met een oppervlakte van 4000 vierkante meter.

Vooral bekend is de Megadyne uit 1925, voorzien van een in meters geijkte afstemschaal.

Nee, de meegebrachte Ultra Modulateur is geen complete radio, zoals men zou verwachten, maar een apparaat om van een huidige rechtuit ontvanger een superheterodyne ontvanger te maken. Men zal zich afvragen waarom niet een moderne superheterodyne gekocht zoals hieronder staat afgebeeld?

In 1926 betaalde men voor deze ontvanger plus de benodigde raamantenne 2900 Francs. Dan is daarbij ter vergelijking de prijs van deze speciale

Ultra Modulateur van rond de 400 Francs toch het overdenken waard om hier mee een oude ontvanger te verbeteren. Blijft de vraag, wat valt er te verbeteren en hoe werkt het? Een van de belangrijkste redenen is, dat in normale rechtuitontvangers de spoelkwaliteit bij hogere frequenties afneemt. De versterking wordt geringer en de kans op oscilleren en dempingsverliezen zo groot dat men moeilijk betere ontvangst kan verwachten. De Ultra Modulateur is een frequentiewisselaar en zet elke ontvangstfrequentie om in een signaal dat ontvangen kan worden op een vast in te stellen frequentie in de langegolfband van een rechtuitontvanger. In moderne superheterodyne ontvangers noemt men dit de middenfrequentie waarbij de radio voorzien is van op deze frequentie vast afgestemde middenfrequent transformatoren met een bandbreedte van 9 kHz. De selectiviteit wordt hiermee bepaald door deze middenfrequent versterking. Maar met onze rechtuit ontvanger in combinatie met de Ultra Modulateur kunnen we al spreken van een behoorlijke ontvangstverbetering.

Het apparaat is voorzien van twee trioden type A409 waarvan een als additieve menglamp (ook wel de eerste detector genoemd) en een als heterodyne. Beide hebben een aparte afstemcondensator.

Stel je stuurt twee hoogfrequent signalen van verschillende frequenties, een zwevingstrilling naar het rooster van een triode in klasse A (zie afbeelding C. Dat is de optelling van de frequenties getekend in A en B, de gestippelde omhulling is de verschilfrequentie)

Dan worden die als in het anodecircuit een hoogfrequent smoorspoel is opgenomen beide versterkt. Op dezelfde wijze als een aangesloten pick-up signaal waarbij we in het anode circuit een hoogohmige telefoon opnemen.
De anodestroom van de triode blijft constant. We werken immers in het rechte deel van de karakteristiek!! Wij willen echter de verschilfrequentie ontvangen van beide hoogfrequent signalen. Dat kan door de triode als detector te schakelen en zoveel negatief te geven dat we in de kromme van de karakteristiek terecht komen.

Het negatief verkrijgen we niet alleen door de roostercondensator en lekweerstand in dit schema, maar omdat het sterke oscillatorsignaal de gehele roosterruimte vol stuurt. Nu zullen de negatieve amplituden van de zwevingstrilling minder versterkt worden en zal de anodestroom in het ritme van het verschil (zie stippellijn in figuur D) meebewegen. Over de hoogfrequent smoorspoel in het anodecircuit staat nu de verschilfrequentie. Door de frequentie van de oscillator de tweede lamp te veranderen kunnen we de verschilfrequentie vergroten en verkleinen. Het laatste zelfs, indien mogelijk, zover dat we in het hoorbare gebied komen. Wat bijvoorbeeld voor morse-ontvangst wordt gebruikt.

Echter voor ons is van belang één vaste frequentie in het anodecircuit in de langegolfband en daarom vervangen we de hoogfrequent smoorspoel voor een afgestemde kring, bij voorbeeld afgestemd op 160 kHz. Dat is in de langegolfband van de rechtuitontvanger waar wij het apparaat op aan gaan sluiten. Door het sterke oscillatorsignaal kan de amplitude van de verschilfrequentie groter zijn dan het ontvangstsignaal. Dat betekent dus ook nog extra versterking! Stel dat het ingangsantennesignaal varieert in sterkte dan zal dat ook gebeuren met het uitgaande signaal. Eventuele modulatie op het te ontvangen antennesignaal is dus ook in het anodesignaal aanwezig! We noemen dit additieve menging.

Elke willekeurige golf vorm kan worden samengesteld door één of meerdere sinus vormige signalen met verschillende frequenties, fase en amplitude te mengen. Dit wordt ook wel additieve synthese genoemd. De frequentie reeks bestaat uit de grond frequentie en zijn harmonische.

Deze schakeling is verouderd en wordt nauwelijks nog toegepast. De menging hier ontstaat door detectie, daar later in het toestel nogmaals detectie wordt toegepast voor de demodulatie van het laagfrequent signaal, wordt deze mengbuis de 1ste detector genoemd in oude schema’s. Nadeel is de uitstraling in de antenne, daarom wordt dan ook meestal een raamantenne gebruikt in plaats van een afstemspoel. Bij de Ultra Modulateur bevindt de afstemspoel L1 zich voor op het front en kan gewisseld worden. Maar deze kan ook vervangen worden door een raamantenne.

Inwendig drie spoelen links en rechts met drie aansluitingen, dus (drie pootjes) de heterodyne spoelen welke voor op het front middels een schakelaar bediend kunnen worden om een andere frequentie band te bestrijken en daar tussen in de koppel spoel L2.
In het schema is maar één oscillator spoel getekend en ook de op het front gemonteerde om schakelaar is weg gelaten ter vereenvoudiging van de tekening.

Tijd om het apparaat te demonstreren. Daar het in het zaaltje moeilijk is om voldoende antennesignaal te kunnen ontvangen, had ik speciaal voor deze avond een Belgisch raamantennetje meegenomen met een ingebouwde hoogfrequent versterker.

Tevens een Eddystone 870A om deze als langegolfontvanger te gebruiken afgestemd op 160 kHz.

Tijdens deze voorbereiding werden er vragen gesteld die ik ondertussen kon beantwoorden. Of ik nog actief zendamateur zou zijn? Nee, wel in het begin enige morseverbindingen gemaakt. Het probleem is het plaatsen van een zendantenne in een woonwijk. Overigens is het de heer Moerman die mij er toe aanzette om de cursus te volgen en mijn licentie te halen, om volgens geldende regels zendapparatuur in huis te mogen hebben. Dan ook maar gelijk mijn morsediploma gehaald. Bij het zien van een antenne die volgens de buren duidelijk een zendantenne moet zijn, zijn er altijd wel die menen dat hun computerstoringen het gevolg zijn van zendactiviteiten. Een man die al zeker drie keer kwam klagen heb ik gezegd “Als u nog een keer komt zeuren dan breng ik voor uw deur een Leidsche fles tot ontlading zodat je harde schijf in een keer krom trekt. Daarna nooit meer last gehad.

Dan de vraag of het houden van elke keer een andere lezing niet gaat vervelen. Nee absoluut niet, natuurlijk heeft het een gedegen voorbereiding nodig maar, ik zie het als een toneelstukje opvoeren. Eerst goed de tekst instuderen. Eigenlijk maakt het onderwerp niets uit, alhoewel enig kennis is wel nodig. Zo heb ik zelfs een keer een medische lezing gegeven.

Link naar medische lezing (klik)

Nadat ondertussen alles is aangesloten en in werking is gesteld, is na enig draaien aan de afstemmingen een station goed en zuiver te horen.

Hebben we bijvoorbeeld de antenne ingang op 1000 kHz afgestemd dan moet de oscillator begrijpelijk op 1160 kHz afgestemd worden om 160 kHz te verkrijgen aan de uitgang. De langegolfontvanger blijft daarbij onveranderd op 160 kHz afgestemd staan. Echter een station dat twee maal de verschilfrequentie boven de ontvangstfrequentie binnenkomt (1320 kHz) wordt ook ontvangen (de spiegelfrequentie), want hiermede is de verschilfrequentie ook 160 kHz. Niet zo luid als waar we op hebben afgestemd, wat afhangt van de bandbreedte van de antenne kring. Maar toch!

Hier echter geen probleem we kunnen de oscillator verdraaien naar 840 kHz en hebben weer de juiste verschilfrequentie. Het is dus mogelijk om op twee manieren het station te ontvangen. Met eenknopsafstemming is dat niet mogelijk en moeten we de ingang selectiever maken, met een bandfilter of zelfs een extra HF versterker, wat men wel noemt pre-selectie.
Na afloop toch veel belangstelling om zelf wat af te stemmen en het Lemouzy toestel werd grondig bekeken. Opvallend de keurige afwerking zowel de kast en het inwendige. De Eddystone 870 A was al eerder besproken op 26 juli 2011 en op die avond zijn we wat dieper ingegaan op de werking van de superheterodyne. Het raamantennetje met ingebouwde versterker het Belgisch wondertje is al vaker te zien geweest. Ook John Hupse maakt gebruik van een dergelijke hulpantenne tijdens zijn lezingen.

Zoals gewoonlijk ziet Ed Plevier kans om na enige voorzichtig draaien aan de condensatoren nog meerdere zenders te ontvangen. Vroeger schreef men op welke graden men de beide knoppen moest zetten na een eenmaal gevonden station. Er wordt nog lang nagepraat, terwijl ik nog de kans krijg de laatste zelf gebakken appelflap van Klaas te verorberen. Heerlijk van smaak en vele malen beter dan die ik met oud en nieuw heb gegeten.

Piet van Schagen.