Edwin Howard Armstrong (1890–1954) és una de les figures més extraordinàries de la història de la ràdio. Enginyer, inventor i experimentador incansable, va desenvolupar algunes de les tecnologies que encara avui formen part de l’arquitectura dels receptors de ràdio.
El seu nom està associat a quatre grans innovacions: el circuit regeneratiu, el superregeneratiu, el receptor superheterodí i la modulació de freqüència (FM).
Però per a la comunitat radioaficionada hi ha un altre element especialment simbòlic: W2XMN, l’estació experimental amb què Armstrong va demostrar que la FM podia oferir una qualitat de recepció extraordinàriament superior a l’AM.
Armstrong no es limitava a imaginar noves tecnologies. Les construïa, les posava a prova i després intentava demostrar que funcionaven en el món real.
Un jove fascinat per l’Audion
Edwin Howard Armstrong va néixer a Nova York el 18 de desembre de 1890.
Durant els seus anys d’estudiant a la Universitat de Columbia va quedar profundament interessat en el nou tub de buit Audion, desenvolupat per Lee de Forest. Per a Armstrong, aquell component no era simplement un detector de senyals. Era una eina que podia transformar completament els receptors de ràdio.
Durant els experiments de 1912 va descobrir que una part del senyal de sortida d’un tub podia ser retornada controladament a l’entrada. El resultat era espectacular. La realimentació podia multiplicar enormement el guany del receptor i fer possible la recepció de senyals molt més febles. Havia nascut el circuit regeneratiu.
Armstrong va presentar la seva patent el 1913 i aquesta va ser concedida el 1914. El principi va convertir-se ràpidament en una de les tecnologies fonamentals dels primers receptors de ràdio.
El regeneratiu: una revolució per als radioaficionats
El circuit regeneratiu tenia una característica que el feia especialment atractiu per als experimentadors. Amb relativament pocs components es podia aconseguir una sensibilitat extraordinària. El radioaficionat podia construir un receptor relativament senzill i, ajustant la realimentació, arribar a captar estacions molt llunyanes. Per això el regeneratiu va tenir una enorme importància en els primers anys de la radioafició.
Armstrong va descobrir una cosa encara més interessant: quan la realimentació augmentava prou, el circuit podia arribar a oscil·lar i convertir-se també en un oscil·lador de radiofreqüència. Un mateix principi podia servir per rebre i generar senyals.
Aquesta capacitat experimental és molt representativa de la manera de treballar d’Armstrong.
El superregeneratiu
El 1922 Armstrong va fer un altre pas endavant. Mentre treballava en els seus experiments amb la regeneració, va descobrir el fenomen que acabaria anomenant superregeneració.
Mitjançant una oscil·lació que era periòdicament interrompuda —el que tècnicament es coneix com a quenching— aconseguia una amplificació encara més elevada. La nova tècnica permetia receptors molt sensibles i va trobar aplicacions en diferents camps, especialment en receptors senzills i sistemes de comunicació.
Un any després, Armstrong va vendre els drets de la seva patent de superregeneració a RCA, en una operació que li va proporcionar diners i accions de la companyia. Però Armstrong encara no havia arribat a la seva altra gran aportació.
El superheterodí
Durant la Primera Guerra Mundial, Armstrong va treballar en tecnologia radioelèctrica per a l’exèrcit nord-americà. Allà va desenvolupar una arquitectura de receptor que es convertiria en una de les més importants de tota la història de la ràdio: el receptor superheterodí.
La idea consisteix a convertir el senyal rebut en una freqüència intermèdia fixa, que després pot ser amplificada i filtrada amb molta més facilitat. Aquesta arquitectura va permetre construir receptors molt més sensibles i selectius.
Encara avui, dècades després, el principi superheterodí continua present en una enorme quantitat d’equips de radiocomunicació. És difícil trobar un radioaficionat que no hagi utilitzat alguna vegada, directament o indirectament, una tecnologia basada en aquesta idea.
Armstrong havia aconseguit transformar la manera de rebre la ràdio. Però encara li quedava transformar la manera de modular-la.
El gran problema de l’AM
Durant les primeres dècades de la radiodifusió, la modulació d’amplitud (AM) era el sistema dominant. Era una tecnologia extraordinària, però tenia un problema molt conegut: el soroll.
Les tempestes, els motors elèctrics, les ignicions dels vehicles i moltes altres fonts d’interferència produeixen variacions d’amplitud que un receptor AM interpreta com a senyal. El resultat és el conegut soroll de fons, la famosa “estàtica”.
Armstrong va plantejar-se una pregunta fonamental: I si la informació d’àudio no es transmetés variant l’amplitud, sinó variant la freqüència? Aquesta idea el portaria cap a la seva obra més coneguda.
La FM de banda ampla
Durant la dècada de 1930, Armstrong va desenvolupar un sistema de modulació de freqüència de banda ampla. En lloc de fer que l’amplitud de la portadora variés amb el senyal d’àudio, la informació es transmetia mitjançant variacions de freqüència. Això permetia aconseguir una recepció molt més resistent al soroll i a moltes interferències.
Entre 1933 i 1936 Armstrong va obtenir patents fonamentals relacionades amb aquest sistema. Però una patent no demostrava que la FM fos comercialment viable. Armstrong necessitava demostrar-ho davant del món. I per això va construir W2XMN.
W2XMN: el laboratori que es podia escoltar
A Alpine, Nova Jersey, als Palisades sobre el riu Hudson, Armstrong va construir una de les estacions experimentals més importants de la història de la radiodifusió. El distintiu era:
W2XMN
La torre tenia aproximadament 400 peus (122 metres) i l’estació arribaria a operar amb una potència de 40 kW. Armstrong no volia limitar-se a fer demostracions de laboratori. Volia que els oients poguessin comparar directament la nova FM amb la radiodifusió AM existent. I W2XMN es va convertir en el seu banc de proves.
Les emissions experimentals van demostrar que el sistema podia proporcionar una recepció extraordinàriament neta i amb una reducció espectacular del soroll que afectava l’AM.
L’ARRL recorda W2XMN com l’estació experimental des d’on Armstrong va fer les seves primeres emissions regulars de FM.
Una batalla contra la indústria
Armstrong es va trobar, però, amb un problema que no era tècnic. La indústria radiofònica havia invertit enormes quantitats de diners en la infraestructura AM. La FM exigia nous transmissors, noves antenes i nous receptors.
A més, Armstrong havia de convèncer els fabricants i els organismes reguladors que el seu sistema mereixia disposar d’una banda pròpia. La seva proposta inicial de FM es va situar a la banda de 42–50 MHz. Finalment, la FCC va crear una banda de radiodifusió FM en aquest entorn.
Després de la Segona Guerra Mundial, però, la FCC va traslladar la banda FM a 88–108 MHz, deixant inutilitzables molts dels primers receptors construïts per a la banda original. Per Armstrong va ser un cop important. Però la FM acabaria imposant-se.
W2XMN i l’esperit experimental
Armstrong no va esperar que una gran empresa construís la tecnologia per ell. Va construir la seva pròpia estació experimental. Va instal·lar la torre. Va construir els transmissors. Va desenvolupar els receptors. Va fer proves. Va convidar persones a escoltar. I va utilitzar la ràdio real com a laboratori.
Aquesta manera de treballar és extraordinàriament propera a la cultura radioaficionada.
Experimentar → mesurar → modificar → tornar a transmetre → escoltar els resultats.
És, en essència, la cultura del radioaficionat.
Una vida marcada pels litigis
La història d’Armstrong també té una cara molt més amarga. Les seves invencions van generar importants conflictes sobre patents, especialment en relació amb el circuit regeneratiu i el superheterodí.
El conflicte amb Lee de Forest sobre la regeneració es va prolongar durant anys i va arribar fins al Tribunal Suprem dels Estats Units. Armstrong havia guanyat diverses fases anteriors, però finalment el Tribunal Suprem va resoldre la qüestió en favor de de Forest.
El cas del superheterodí també va ser complex. El francès Lucien Lévy havia presentat patents relacionades amb aquest principi abans que Armstrong als Estats Units, i les disputes posteriors van ser llargues i tècnicament complicades. Històricament, Armstrong continua sent reconegut pel desenvolupament pràctic i la comercialització del superheterodí, encara que la qüestió jurídica de la prioritat sigui més complexa.
Per Armstrong, aquests litigis van significar anys de lluita i enormes despeses personals.
El final d’una vida extraordinària
Malgrat les dificultats, Armstrong va continuar treballant en la tecnologia FM i en les comunicacions radioelèctriques. Durant la Segona Guerra Mundial va contribuir també al desenvolupament de sistemes FM per a comunicacions militars i va investigar aplicacions de la FM en altres camps.
Però la batalla pels seus invents i les disputes de patents van acabar tenint un enorme impacte personal.
El 31 de gener de 1954, Edwin Howard Armstrong va morir a Nova York. Tenia 63 anys.
El llegat d’Armstrong
Avui escoltem música en FM gairebé sense pensar en la tecnologia que ho fa possible. Quan girem el dial d’un receptor FM, quan utilitzem un transceptor de VHF o quan escoltem una emissora amb una recepció neta i estable, estem utilitzant principis que tenen una relació directa amb la feina d’Armstrong. Però el seu llegat va molt més enllà de la FM. Un radioaficionat actual pot trobar Armstrong en molts llocs:
- regeneració.
- superregeneració.
- superheterodí.
Quatre conceptes que formen part de la història fonamental de la radiocomunicació.
W2XMN: una estació que encara parla
Potser el millor símbol del llegat d’Armstrong és que la seva antiga torre d’Alpine continua existint. L’estació original W2XMN ha esdevingut un lloc històric de la ràdio, i emissions commemoratives posteriors han recuperat el seu distintiu en formes com WA2XMN, transmetent ocasionalment des de la torre original en la freqüència històrica de 42,8 MHz.
Això converteix W2XMN en un lloc físic que connecta els pioners de la ràdio amb els radioaficionats actuals.
Què podem aprendre d’Armstrong?
La història d’Armstrong deixa una lliçó molt clara. La innovació radioelèctrica no consisteix només a tenir una bona idea. Cal experimentar-la, construir-la, Cal mesurar-la, posar-la en antena i cal demostrar que funciona. Armstrong va fer exactament això.
- Quan la indústria deia que l’AM era suficient, ell va construir una estació FM.
- Quan els receptors eren poc sensibles, va desenvolupar la regeneració.
- Quan la sintonia era complicada, va desenvolupar el superheterodí.
- I quan una tecnologia semblava impossible de comercialitzar, va construir una torre de 122 metres i va posar-la a transmetre.
El missatge per als radioaficionats
Potser aquesta és la raó per la qual Edwin Howard Armstrong continua sent un referent per a la radioafició perquè va mantenir fins al final una actitud essencialment experimental. No acceptar que una limitació tecnològica sigui definitiva.
Aquesta és una actitud que continua viva avui entre els radioaficionats que construeixen antenes, experimenten amb SDR, investiguen nous modes digitals, proven noves bandes o busquen noves formes de comunicació.
Armstrong va demostrar que, de vegades, la millor manera de canviar la ràdio és simplement preguntar-se: “I si ho poguéssim fer d’una altra manera?”