Com a aproximação dos 100 anos das primeiras transmissões de rádio no Brasil, o trabalho de Landell de Moura novamente vem à tona, aparecendo em diversos artigos e vídeos na mídia. No entanto, o que notamos nesses trabalhos é que mais se dedica a narração do fato histórico e a sua importância do que propriamente se fazer um detalhamento maior sobre a tecnologia usada por Landell e como ele teria chegado a ela.
Sabemos que o que Landell fez não foi propriamente criar nenhum componente novo ou fazer uso de uma tecnologia totalmente diferente daquela que os pesquisadores em outros países usavam. Landell aperfeiçoou o que existia e introduziu inovações que o diferenciaram totalmente do que até então existia.
Como se fazia numa época em que não existia a internet, rádio ou TV que possibilitasse a difusão de informações de forma imediata, Landell mantinha correspondência com diversos pesquisadores da Europa e até fez viagens sob o patrocínio da Igreja para aperfeiçoar seus inventos. Chegou a viajar para Nova Iorque onde montou um laboratório a partir do qual patenteou suas descobertas.
Mas, qual era realmente a tecnologia que Landell de Moura usou para ter o primeiro transmissor capaz de transmitir a voz, pois o que até então existia era a transmissão de sinais telegráficos?
Naquela época não existiam elementos ativos como as válvulas ou transistores para gerar sinais de alta frequência que, aplicados a uma antena produziriam as ondas eletromagnéticas.
A tecnologia ainda era a de Hertz que descobriu as ondas eletromagnéticas de rádio, usando uma bobina de centelha ou bobina de Ruhmkorff. Essa bobina, como mostrada na figura 2, nada mais era do que um transformador de alta tensão que, alimentado por uma baixa tensão contínua gerada uma tensão suficientemente alta para produzir uma centelha entre dois eletrodos em ponta.
Essa faísca era rica em harmônicas de alta frequência obtendo-se assim uma corrente que aplicada a uma antena gerava sinais de rádio. A forma mais simples de captar esses sinais era a que foi usada por hertz e mostrada na figura 3.
Uma anel formava uma antena e nas suas extremidades havia duas pequenas esferas separadas por uma distância de fração de milímetro.
Com a captação do sinal a uma distância que dependa da potência do transmissor, havia a indução de uma tensão e com isso a produção de uma pequena centelha entre as esferas. Essas centelha era perfeitamente visível, atestando a captação do sinal
O sinal transmitido consistia numa oscilação amortecida rica em harmônica e no início não havia sequer a preocupação com sua sintonia.
Com o tempo o transmissor foi aperfeiçoado com a utilização de circuitos ressonantes de modo a se obter a concentração dos sinais em determinadas frequências e também a procura de um modo melhor de se detectar os sinais num receptor.
Na figura 4 temos o diagrama de um transmissor de centelha típico da época, a partir do qual Landell fez seus experimentos.
A bobina de Ruhmkorff consistia num vibrador, muito semelhante aos que eram usados em carros antigos para gerar a alta tensão dos circuitos valvulados. Na figura 5 temos o modo de funcionamento dessa bobina.
Essa bobina funcionava da seguinte maneira. Quando o enrolamento de baixa tensão era energizado, imediatamente seu campo magnético atraia os contatos que estavam em série abrindo-os. Com isso, a corrente era cortada, o campo cessava e o contato voltava a posição normal. Ao voltar ao normal, ele fechava o circuito novamente que então era energizado puxando os contatos e desligando a corrente.
Com isso, os contatos oscilavam abrindo e fechando os contatos rapidamente, gerando uma corrente pulsante na bobina. Essa corrente induzia uma alta tensão no secundário. Aplicada a eletrodos ela produzia uma centelha entre os faiscadores. Essa centelha oscilante era responsável pela geração de um sinal de rádio se aplicada a uma antena. Pode-se perceber que havia uma oscilação amortecida dada pela indutância da bobina e eventualmente um capacitor externo. Pela quantidade de harmônicas gerada o sinal gerado era na realidade composto de muitas frequências parasitas. Na figura 6 temos a forma de onda do sinal gerado.
Para receber os sinais, logo diversas técnicas foram desenvolvidas. Apareceram os primeiros detectores que se baseavam em substâncias que tinham propriedades de formar junções semicondutores.
Por exemplo, os pesquisadores da época logo descobriram que certos materiais em contato formavam essas junções criando os mais diversos tipos de detectores. Fios em contatos com líquidos, limalha, cristais e até mesmo criaturas vivas foram usadas, como um interessante detector usando perna de rã que falamos num artigo.
Mas, os mais populares na época foram o coesor de Branly e o detector de galena. O coesor, como Landell usou no receptor consistia num tubinho de vidro cheio de limalha de metal, conforme mostra a figura 8.
As limalhas em contato precário não conduziam a corrente e o dispositivo permanecia aberto. No entanto, na presença da tensão induzida quando um sinal de rádio era sintonizado, as limalhas pela sua proximidade se tornavam condutoras e a corrente passava. O coesor conduzia então a corrente fazendo sua detecção.
Um fone de ouvido podia ser então ligado ao circuito resultando num receptor, conforme mostra a figura 9.
Podemos então partir da patente de Landell para analisar o princípio de funcionamento do transmissor usado. Essa patente é mostrada na figura 4 no início do artigo.
Um protótipo montado por admiradores de Landell cuja foto se encontra na internet é mostrado na figura 10.
Temos então uma bobina de Ruhmfoff ligada a um centelhador e a um circuito de antena que gerava os sinais a serem transmitidos. Temos então no circuito o diferencial que tornou Landell um inovador: o microfone.
Landell usava um microfone para modular os sinais. Esse curioso microfone que pode ser visto na figura consiste num bobina que pela presença das ondas sonoras afetava a frequência dos sinais transmitidos. Falava-se num tubo e o som incidia num diafragma.
Se analisarmos esse microfone podemos dizer que ele teria também sido o inventor do primeiro microfone dinâmico.
Desta forma, os sinais emitidos pelo transmissor de centelha de Landell de Moura eram modulados e no receptor podia ser ouvida claramente a voz de quem falava.
Os experimentos com esse equipamento foram realizados a partir de 1882 quando ele transmitia sinais do Colégio São Luiz na Avenida Paulista em São Paulo para o Seminário de Santana em São Paulo a uma distância de aproximadamente 8 km.
Coloquei recentemente um post no Facebook em que falo do meu primeiro transmissor de centelha que justamente usava algo semelhante, mas sema bobina de alta tensão, mas que interferia um bocado nos rádios dos vizinhos....
A tecnologia eletrônica e das radiotransmissões evoluiu muito desde então, principalmente a partir da chegada da válvulas, mas muita coisa curiosa pode ser citada desde então.
Podemos citar a época em que os transmissores nada mais eram do que geradores mecânicos (dínamos) que giravam tão rapidamente que as correntes de centenas de quilohertz podiam ser aplicadas diretamente a uma antena para produzir os sinais de rádio.
O microfone de carvão era simplesmente intercalado entre o gerador de altíssima tensão e a antena para modular os sinais! Pobre do locutor se encostasse acidentalmente no microfone energizado com milhares de volts...
