Questa sotto è l'immagine che vi accoglie, cioè il
pannello di controllo del TX OM di cui scrivo, il quale in realtà
risulta diviso in due parti disposte a 90° tra loro, nell'immagine qui
sotto le ho aperte per una migliore visione.
Arrivando nella sala pregustavo il piacere di
ritrovare questo vecchio amico: il TX onde medie qui parzialmente
descritto, in funzione a Siziano PV poi a suo tempo dismesso e donato
con lungimiranza molti anni addietro, al Museo della Scienza e della
Tecnologia Leonardo da Vinci di Milano.
Ho un particolare affetto per questo TX, in quanto fu il primo che credo
di aver ascoltato da bambino, siamo negli anni cinquanta, allora
arrancavo nella mia ignoranza da autodidatta, non sapevo nulla di radio,
mi limitavo ad accendere e spegnare lampadine. Finché accadde che
il padre di un amico che allora lavorava in RAI alle titolatrici, guarda
caso, mi donò una rivista contenente diversi articoli per appassionati
di meccanica, chimica, radiotecnica... Scorrendola venni catturato dalla
descrizione di una Radio a Galena, decisi di realizzala, ma non voleva
funzionare, tutto quello che ascoltavo erano rumori stranamente
cadenzati che si ripetevano e del rumore di fondo. Non sapevo cosa
fare...
Scoprii poi che i disturbi cadenzati provenivano da un vicino incrocio,
attraversato da tram, notando che la cadenza delle scariche che
ascoltavo era uguale alla cadenza delle scintille al cambio della linea
aerea, allora la radio funziona, ma perché disturbi e non musica? ora
considerando che: tutti i componenti erano nuovi, tranne l'induttanza
del circuito di sintonia auto-costruita avvolgendola con alcune spire in
più da aggiustare in seguito, come suggerito, decisi che il problema
doveva essere li, controllai con il disegno allora ben fatto alla mano,
come si usava accorgendomi di aver esagerato sia di spire sia di
diametro, rimediai, quindi riascoltando e aprendo piano piano il
variabile da chiuso ad aperto come consigliato, iniziai a sentire una
voce in sottofondo che aumentava di pari passo con la rotazione del
condensatore variabile, finché arrivando sulla portante il forte suono
che ne scaturì mi fece fare un salto, tant'è che era ascoltabile
perfettamente con le cuffie appoggiate sul tavolo, ricordo ancora la
sonorità della cuffia da 4000 Ω a membrana metallica, ad onor del vero,
non so quante volte credo di aver ascoltato, il padre del mio amico mi
disse che a volte da RAI 1, veniva utilizzato anche su RAI 2 in caso di
manutenzione, io a volte ascoltavo solo differenze del rumore residuo
sulle portanti.
Insomma ce l'avevo fatta, ero orgoglioso, chiamai la famiglia ad
ascoltare che rimase stupita di come quattro cose potessero essere una
radio, ma il fatto importante era il mio futuro, perché in quel momento
decisi cosa avrei fatto da grande e siccome il mio sogno si è avverato,
non posso che provare affetto per questo vecchio amico dal cuore di
metallo.
E' ora di entrare in argomento:
La storia di questo TX inizia nel 1932, mentre sulla data della sua
dismissione circolano informazioni contrastanti, sulla porta non
valicabile del TX è presente un cartello che informa come anno di
dismissione il 1971, ma è probabile che il TX per alcuni anni precedenti
a questa data rimase di scorta ad un più moderno Marconi.
Torniamo alla visita di quel giorno, il Museo mi attendeva con una
sorpresa, notai subito che la sala di esposizione era sottosopra e un
cartello avvertiva che il TX era in fase di sistemazione, la porta
d'ingresso era aperta e facendo lo gnorri m'infilai dietro i pannelli,
ricevendo subito il gentile richiamo della sorvegliante, che mi avvertì
che per sicurezza era necessario il permesso del responsabile, il caso
volle che si trovasse nella sala di fianco impegnato a parlare di radio
a degli studenti, così attesi la fine della lezione e conobbi l'ing
Massimo Temporelli noto divulgatore scientifico e allora responsabile
della Collezione Radio, a cui chiesi il permesso di andare all'interno
del TX, inizialmente non mi parve ben disposto, ma raccontando del mio
hobby e di essere un radioamatore, il che non guasta mai, mi accompagnò
all'interno, naturalmente con l'obbligo di non toccare nulla, HI.
Ormai mancava un'ora alla chiusura, purtroppo non avendo con me' il
telefono, riuscii a prendere solo nota di alcuni parametri, del resto
parlare con l'ing Temporelli è stato molto interessante, ciò
spiega perché in questa pagina è presente solo una foto e alcune
informazioni, sperando di non commettere errori o imprecisioni, di
ciò mi scuso anticipatamente sperando di non far figuracce.
Entrando all'interno del TX rimasi un po' confuso: non vidi il
trasformatore di modulazione ne quello di alimentazione, che vista la
potenza del TX avrebbero dovuto essere evidenti, sul pannello esterno
dello stadio finale spiccava la scritta (130 KW), ma non li vedevo,
riuscii pero a vedere dove fosse il generatore della portante e da li
seguendo il segnale e i vari blocchi montati su pannelli della
dimensione approssimativa di 2 m di altezza per 1 m di larghezza e
da li tentare un percorso logico, trovatolo, ritornai sui miei passi e
dopo qualche minuto tutto si chiarì: ero di fronte a un TX con portante
modulata a basso livello, seguito da due stadi amplificatori lineari in
controfase posti in cascata, sistema datato, oggi non più impiegato.
Prima di iniziare con una descrizione logica del TX seguendo il segnale
generato, scriverei dei due pannelli a SX della porta di ingresso, il
primo pannello supporta quattordici spie, informando con apposite
targhette lo stato di alcune funzionalità come: accensione dei filamenti
delle finali, delle prefinali, della 833A R.F. e delle due 833A
modulatrici, la presenza del loro negativo di griglia e della tensione
anodica di 3 KV, nonché l'entrata in funzione delle due pompe di
raffreddamento, per le valvole del prestadio e dello stadio finale, ed
ancora l'accensione dei filamenti degli oscillatori e degli stadi
successivi, nonché dei filamenti delle sei raddrizzatrici a vapori di
mercurio della terna da 15 KV, alimentati da sei trasformatori.
Seguendo il cablaggio questo primo pannello appare collegato e comandato
dal quarto pannello, dove si trovano nove interruttori assistiti da
relay, deputati alle procedure di messa in servizio del TX e al suo
spegnimento, immagino con procedure diverse per sequenza e tempo, non
complesse, ma certamente lunghe per la presenza di circuiti con
necessità tempistiche diverse, tant'è che per la segnalazione di questi
step, sono presenti le nove spie di cui già scritto, inoltre: otto
fusibili e quattro manometri differenziali a controllo della regolare
circolazione dell'acqua di raffreddamento, insomma pochi comandi, per la
complessa gestione del TX, ricorderei, ma non so da quale periodo, che
il TX poteva essere telecomandato da un apposito banco nella sala
controllo, dove tra l'altro arrivava il cavo che trasportava il segnale
di modulazione dalla sede Rai di Milano, vorrei ricordare infine
il "manico" dei tecnici che hanno assistito il TX.
Sempre nel quarto pannello si trova uno strumento indicante la corrente
R.F. di uscita, sulla sua scala da 80 A f.s. è presente un segno a 60 A,
ed è riportata la seguente scritta: "5 Amps in thermo-couple = at 80 A
on dial", letta così potrebbe significare una corrente di 3,75 A, ma
vorrebbe anche dire una tensione di uscita di 13350 V su una impedenza
di 3560 Ω, per 50 KW di uscita, è chiaro che si trattava di un
riferimento arbitrario senza nessun legame con l'unità di misura
indicata, mentre avrebbe senso leggerla come semplicemente 60 KW,
potenza che le valvole finali pur al limite possono sopportare in modo
continuo.
Passiamo al secondo pannello, che poi sarebbe il primo dopo la porta
nella foto, dove è generata la portante, inizialmente forse a 905 KHz o
899 KHz, diventando infine 900 KHz dopo l'ultimo riordino della
canalizzazione delle O.M.
La portante viene generata da due blocchi identici montanti ciascuno una
6SQ7 e una 6L6 tenute rispettivamente a 3 mA e 25 mA di catodo, correnti
indicate da due strumentini, sono presenti in entrambi gli oscillatori
quattro regolazioni per la taratura del canale e una presa SO239 credo
per il prelievo di un campione del segnale generato, all'apparenza i due
oscillatori sembrerebbero sempre in funzione, ridondanti credo a
richiesta, per una potenza di uscita di non oltre il Watt.
Il segnale è inviato poi nella parte superiore del pannello, per
eccitare una PE1/100 al livello penso di 10 W, seguita da una 833A
in classe C, neutralizzata e alimentata a 1,5 KV circa, modulata di
anodo da una coppia in parallelo di 833A in classe A alimentate a 3 KV,
per una potenza dissipata di circa 390 W, i cinque strumenti
montati sopra indicano: sul primo la corrente di catodo della PE1/100,
altri due la corrente di catodo delle due 833A modulanti con segno a 65
mA e infine la corrente di griglia della 833A in classe C modulata, con
segno a 110 mA, sono inoltre presenti il controllo di sintonia
dell'anodo della PE1/100 e il regolatore del suo guadagno, altri due
controlli per lo stesso impiego e il controllo di neutralizzazione della
833A R.F.
Questa valvola tutto vetro, raffreddata per convezione naturale può
offrire in classe C modulata di anodo, una potenza di uscita di picco
massima di 250 W, con picco di modulazione M1 di 1 KW, che è quanto
servirebbe al primo amplificatore lineare, per essere eccitato alla
massima potenza di uscita di 5 KW.
Nel caso di specie: per la piena eccitazione dello stadio finale del TX
è necessario che il prestadio fornisca 2,5 KW con indice di modulazione
M1, per ottenere questo livello di potenza è sufficiente che l'uscita
della 833A pilota sia settata attorno a 130 W, dopodiché il segnale
attraversa una rete passa-banda costituita da due circuiti risonanti
parallelo, posti in serie al segnale e costituenti il filtro di canale
avente l'uscita bilanciata, dove il primo induttore del primo circuito
viene posto in risonanza da un condensatore variabile, mentre il secondo
induttore bilanciato, diviso in due parti è posto in risonanza da un
condensatore fisso e dal posizionamento di morsetti che determinano il
numero delle spire necessarie per la sintonia vera e propria, effettuata
da un variometro costituito da una spira in corto circuito, posta tra i
due semi avvolgimenti dell'induttore, metodo di sintonia interessante
perché privo di contatti striscianti, evitando con ciò una fonte certa
di problemi viste le correnti R.F. in gioco, questo sistema è poi
applicato a tutti i circuiti risonanti bilanciati fino all'uscita del
TX.
In questo stesso pannello nella parte alta è montato il prestadio,
realizzato da una coppia bilanciata e neutralizzata di 892A in
controfase, per la visualizzazione dei parametri di funzionamento sono
presenti nella parte alta cinque strumenti riportanti segni di
riferimento, andando in ordine da SX, il primo indica la tensione di
griglia della 833A modulata per -230 V, mentre il secondo indica la
corrente di griglia controllo per 40 mA, il terzo e il quarto riportano
0,55 A ciascuno, come corrente di catodo e infine l'ultimo indica con un
segno un valore arbitrario rilevato da una termocoppia da 16 A su una
scala di 25 A, sono anche presenti i controlli di sintonia per
l'ingresso e l'uscita dello stadio, nonché due regolatori per la
neutralizzazione delle 892A, valvole queste accese da due filamenti in
tungsteno da 11 V, 60 A, per una potenza riscaldante dello stadio di
1,36 KW, questo amplificatore come indicato sul pannello può essere
impiegato per una potenza selezionabile di 1 KW, 3 KW e 5 KW, con
interpolazione tra le portate.
Le valvole di questo amplificatore e quelle dello stadio finale, essendo
raffreddate ad acqua, sono incamiciate e montate con l'anodo rivolto in
basso, dallo zoccolo superiore di ogni 892A sporgono i quattro terminali
dei due filamenti, mentre la griglia controllo ha il suo terminale
flessibile sporgente da una colonnina di vetro trasversalmente per
alcuni cm dal corpo centrale della valvola nelle vicinanze dello
zoccolo, l'anodo poi è disponibile con un terminale fissato
nell'incamiciatura della valvola.
Lo stadio finale del TX neutralizzato e in classe AB1, utilizza una
coppia di 898A connesse in controfase, dislocato in tre pannelli, di cui
il quinto e il settimo ospitano ognuno una 898A, valvole alte circa 1,5
m, (si avete letto bene), mentre il sesto posto tra loro, ospita il
circuito di ingresso e i rimandi meccanici per la struttura di supporto
del circuito risonante di uscita, a cui arrivano le piattine di
collegamento per gli anodi delle finali, le 898A a differenza delle
valvole pilota, sono dotate di tre filamenti isolati tra loro, infatti
dal loro zoccolo sporgono sei morsetti, anche questi in tungsteno ma da
33 V 70 A, ognuno per una potenza totale riscaldante dello stadio di
13,86 KW, infine griglia e anodo sono disponibili allo stesso modo delle
valvole pilota.
L'eccitazione di questo stadio transita attraverso un circuito risonante
bilanciato collegato alle griglie delle finali, dove giunge anche il
negativo di griglia, settato a -300 V., si notano anche due circuiti
utilizzanti valvole all'apparenza 211 o 845, probabilmente utilizzate in
funzione di clamp per impedire l'annullamento della portante nel caso di
eccessiva eccitazione, situazione proibita in modulazione di ampiezza
per gli splatters generati.
Il negativo di griglia sembrerebbe prodotto nell'ottavo e ultimo
pannello, il condizionale è necessario in quanto non è possibile
osservarne la parte posteriore in posizione irraggiungibile, si notano
però da una finestra di ispezione, una dozzina di valvole simili a
raddrizzatrici a vapori di mercurio di piccola potenza, di cui non
si riesce a leggere il tipo.
Da questi tre pannelli si prosegue verso l'antenna attraverso una
struttura posteriore che supporta il circuito risonante di uscita,
purtroppo al momento separata.
L'induttore del circuito risonante ha un diametro di circa un metro per
due di lunghezza, avvolto con tubo di rame del diametro apparente di un
paio di pollici con le spire e spaziate di un pollice abbondante, una
induttanza questa dimensionata per un buon Q, alla quale coassialmente
all'esterno, è avvolto con un tubo di rame di diametro un po' inferiore
il secondario di tipo bilanciato, stranamente asimmetrico essendo
composto da 4 e 6 spire, comunque da due prese simmetriche poste
rispetto a massa a circa 1 spira dal centro dell'avvolgimento, da qui
partono due piattine larghe 1 pollice abbondante per portare il segnale
al coassiale di uscita, si può pensare che questa asimmetria permetta di
adattare la capacità parassita verso terra, tra questi due avvolgimenti
troviamo come sempre il canonico scaricatore di sicurezza.
Il coassiale che portava all'antenna è realizzato da 5 conduttori del
diametro apparente di un quarto di pollice, di cui quattro posti agli
angoli di un quadrato con lato di circa 20 cm, in funzione di ritorno
R.F. e schermo e dove é collegata anche la piattina per la terra
generale, mentre il centrale è collegato all'altro capo del secondario
sempre tramite piattina, il tutto sembrerebbe per un'impedenza di circa
200 Ω
Mentre lo spettacolare condensatore di accordo essendo di tipo
bilanciato risulta diviso in due parti della lunghezza di un paio di
metri, è costituito da 14 dischi per ogni sezione, affacciati e
leggermente imbutiti per ragioni di stabilità alla temperatura, aventi
un diametro forse di 70 cm, i due condensatori sono uno di fianco
all'altro e disposti trasversalmente rispetto all'induttore, dispongono
nella parte posteriore per un perfetto bilanciamento dello stadio
controfase di un disco mobile comandato dal pannello tramite rimandi
mossi da ruote dentate e catene.
Questa struttura, nel suo impiego normale è posizionata posteriormente
allo stadio finale a cui poteva interfacciarsi sia meccanicamente sia
elettricamente.
Siamo all'alimentazione HV, con valori indicati da segni posti su un
Voltmetro e due Amperometri, lo stadio finale risulta alimentato a 17,5
KV per una corrente anodica di 4,2 A per valvola, cioè 147 KW
input, Questa energia proveniente dal basso tramite una terna da 15 KV,
attraversa tre fusibili, passa su tre scaricatori, incontra sei filtri
antidisturbo, arrivando a sei boccioni a vapori al mercurio, forse delle
266B, con i filamenti alimentati a 5 V, 42 A, tre di queste: alimentate
da tre trasformatori ricevono una fase dell'alta tensione sul filamento
e impiegate per il ramo negativo, avendo l'anodo collegato al negativo,
non prima di aver attraversato tre sensori di corrente, monitorati poi
sull'ottavo pannello.
Gli altri tre raddrizzatori a vapori di mercurio sono utilizzati per il
ramo positivo, ricevono le tre fasi sugli anodi uscendo dai filamenti,
questi sono alimentati da altri tre trasformatori connessi
opportunamente assieme a due condensatori di filtro da 4 μF, 21 KV, alti
oltre il metro e mezzo e muniti di scaricatori ad arco, capacità a mio
parere insufficiente, probabilmente ne hanno cannibalizzati un paio,
ricorderei che nei trasmettitori modulati di ampiezza, qualsiasi residuo
di rumore dell'alimentatore anodico rimane impresso sulla portante come
fosse un segnale modulante.
Vediamo un po di numeri: il TX vanta una potenza nominale di
alimentazione dello stadio finale di 130 KW, così è riportato su un
pannello, lavorava però a potenza un po' più alta, le 898A non si
sarebbero lamentate, in quanto posseggono limiti di impiego di 20 KV e 5
A, mentre a lavoro normale sono raccomandate a 18 KV, 4,2 A, quì
impiegate a 17,5 KV per 4,2 A a valvola, valori che indicano come già
detto una potenza input di 147 KW, un 10 % circa oltre la potenza di
targa.
Alla luce dei numeri accennati, considerando che il segnale è già
modulato e quindi per evitare splatters occorre tenere una corrente di
riposo sufficientemente elevata per evitarli, risulta che il rendimento
dello stadio finale può arrivare al massimo al 40 % e nella fattispecie
risulterebbe del 38 %, per una potenza di uscita nominale della portante
di 50 KW, considerando che all'indice di modulazione M1, il picco di
potenza sarà di 200 KW, mentre i valori reali sembrano indicare una
potenza di 55 KW con picco di modulazione di 220 KW.
Credo si possa ancora dire che la gestione di un siffatto TX richiedeva
manico, in quanto dopo la modulazione della portante sono presenti due
amplificatori lineari in cascata, che devono essere regolati con
precisione per evitare la generazione di disastrosi splatters, in
ragione di un qualsiasi sbilanciamento sia R.F. sia delle correnti
assorbite dalle valvole, o semplicemente per una tensione anodica un po'
bassa, tenendo presente che il suo progetto risale credo a novantanni
fa, quando non solo la tensione, ma anche le frequenza di rete erano
ballerine.
I trasmettitori moderni, sono progettati con modulazione di anodo ad
alto livello, dove uno stadio R.F. in classe C composto da una o più
valvole in parallelo, riceve l'alimentazione attraverso una impedenza
R.F., che invece di andare direttamente all'alimentatore anodico,
transita attraverso una impedenza B.F. e nel punto di giunzione delle
due impedenze dove è collegato il bypass R.F., perviene attraverso un
condensatore il segnale modulante dal secondario del trasformatore di
modulazione, pilotato da uno stadio con primario bilanciato, rimanendo
in questo modo escluso dalla magnetizzazione del nucleo.
Con questo set-up il trasformatore di modulazione pur essendo più
piccolo, risulta migliore, con ridotte rotazioni di fase del segnale
modulante agli estremi della banda di modulazione comunque
precedentemente filtrata, inoltre uno stadio R.F. in classe C esibisce
un rendimento del ~70 % e considerando che la potenza modulante, fornita
da un circuito controfase in classe AB1, con rendimento del 50/55 %,
risulta additiva sulla portante, a parità di informazione trasmessa, la
bolletta energetica risulta ridotta, considerando poi che a volte si ha
a che fare con mostriciattoli come per esempio le RS1828 che "tirano" 50
A a 15 KV, cioè quisquilie come 750 KW input per valvola modulate con un
trasformatore che richiede una sua stanza e lo senti suonare da lontano.
Mentre un TX up to date da 50 KW, risulta costituito da un parterre di
moduli finali a due/quattro MosFet in controfase, sorvegliati
singolarmente per diversi parametri da una CPU e la potenza modulante
viene fornita da un amplificatore a commutazione con rendimento prossimo
al 90 %, poi l'uscita dei singoli moduli viene sommata con toroidi e
tubi di rame per andare infine alla necessaria cabina di sintonia, in
quanto questi TX per problemi distorsivi devono essere caricati con la
loro impedenza standard, mal sopportando l'onda stazionaria, la
portante poi è generata per ragioni di stabilità e pulizia da un PLL a
basso rumore di fase, sincronizzato da un DDS con riferimento al GPS,
almeno per i trasmettitori principali, insomma ne è passata di acqua
sotto i ponti.
Quanto ho scritto, può contenere sviste e imprecisioni, me ne scuso, ma
come detto all'inizio, non ho potuto memorizzare granché dato il poco
tempo disponibile, naturalmente nel tempo correggerò e integrerò quanto
scritto, se qualcuno poi avesse delle correzioni da suggerire o notizie
da aggiungere, può contattarmi via mail con il pulsante in alto a DX.
Ringrazio il Museo della Scienza e della Tecnologia Leonardo da Vinci di
Milano, nelle mani dell'ing. Massimo Temporelli per il generoso permesso
concesso.
Mario IK1SPF