Conforme foi referido no 1º post sobre o fullerphone (ver aqui), este surgiu da necessidade de ter comunicações seguras na linha da frente.
No início das hostilidades, logo que as posições de ambos os contendores se começavam a fixar, eram lançados circuitos metálicos de comunicação, uns paralelos à linha da frente, para ligação de unidades vizinhas, outros perpendiculares a essa linha, para ligação aos escalões superiores, à artilharia e às reservas. Estes circuitos tinham, essencialmente, as seguintes formas de lançamento:
– Dentro das trincheiras, ao longo destas, com os fios assentes no fundo ou, preferencialmente, apoiados na sua parede lateral.
– Sobre o terreno, sem protecção, ou, quando muito, dentro de pequenas valetas.
– Aéreos, assentes em suportes e isoladores improvisados, seguros em postes de madeira, cujo aspecto lhe valeu o popular nome de “comic airlines”.
– Enterrados, utilizando cabos próprios. Solução trabalhosa e cara tentada mais tarde.
Estes circuitos eram utilizados para comunicação telefónica e telegráfica, transportando sinais de corrente alternada: no caso do telefone as frequências da voz, no caso da telegrafia uma frequência fixa modulada pelos sinais de morse (traço e ponto).
Os comandos rapidamente se aperceberam que o inimigo obtinha informações rápidas e precisas da actividade amiga sem necessidade de utilizar informações fornecidas por prisioneiros ou espiões. Concluiu-se que essas informações provinham da escuta das comunicações, aproveitando essencialmente o fenómeno de indução que permite que num fio condutor, nas proximidades de outro que conduz uma corrente alternada, seja induzida uma corrente da mesma natureza. Uma outra forma, mais simples, de intercepção, aproveitava o facto de muitas comunicações, sobretudo telegráficas, utilizarem apenas um fio, fazendo o retorno pela terra. Com equipamentos sensíveis era possível interceptar o retorno, enterrando dois pólos metálicos a uma certa distância um do outro ao longo da linha fictícia de retorno.
A solução era pois utilizar telégrafos de corrente contínua. O telégrafo de Morse estava disponível e era de corrente contínua mas os equipamentos existentes não estavam adaptados às difíceis condições da frente além de exigirem linhas com qualidade que as existentes não tinham.
Deveu-se ao engenho do capitão Fuller a solução simples e prática do problema, com a invenção do fullerphone. Trata-se de um equipamento que põe na linha impulsos de corrente contínua mas que, internamente, funciona como um telégrafo acústico.
O esquema simplificado está representado na fig 2. O equipamento é constituído por um vibrador (Buzzer), por um filtro passa-baixo constituído pelas bobinas H1e H2 e pelos condensadores C1, C2 e C3, pelo transmissor (chave de morse) T e pelo auscultador A.
O “buzzer” (vibrador) é constituído por um electroíman, com a sua armadura, que em repouso tem a posição fixa no contacto 1, por acção de uma mola. Quando se liga a bateria B o electroíman é atravessado por uma corrente que faz com que a armadura seja atraída, cortando a corrente e voltando a armadura à posição de repouso, ligando novamente a corrente e, assim, sucessivamente. Este ligar/desligar do contacto 1 possibilita o funcionamento contínuo do vibrador com uma frequência que depende exclusivamente das suas características mecânicas, nomeadamente das dimensões e massa da armadura e da constante elástica da mola. Essa frequência variava entre os 400 e os 550 Hz, sendo regulável.
Para emitir, o operador manipula a chave T ao ritmo dos sinais de morse. Com T premido fecha-se um circuito entre o pólo positivo da bateria, contacto 4 da chave, linha L2, receptor, linha L1, auscultador A, contacto 2 da armadura e pólo negativo da bateria. Este circuito é interrompido, no contacto 2, ao ritmo da vibração do buzzer, o que permite ouvir no auscultador o sinal emitido. Esse sinal, ao passar pelo filtro H1, H2, C1, C2 e C3, é convertido num impulso de corrente contínua com a mesma duração, que é transmitido à linha.
Na recepção é o impulso de corrente contínua que chega aos terminais L1 e L2 da linha, passando sem alteração pelo filtro passa-baixo. Esse impulso é “recortado” no contacto 2 do vibrador, peloque no auscultador A é ouvido um impulso correspondente de corrente alterna.
Desta forma simples, temos um equipamento telegráfico que internamente é acústico, o que simplifica a recepção, e na linha é de corrente contínua, o que dificulta a interceção.
Na fig 3 estão representadas as formas da corrente no circuito do auscultador (corrente alterna de frequência audível) e na linha (corrente contínua), correspondentes aos sinais de morse traço e ponto, tanto em emissão como em recepção. De notar que a corrente na linha tem uma forma rectangular imperfeita, com os cantos arredondados, o que traz a vantagem adicional de tornar a audição dos sinais mais suave, evitando os “clicks” característicos da onda rectangular perfeita.
O equipamento pode funcionar em linha simples, com retorno por terra, ou em linha dupla. Permitia ligações até cerca de 30 quilómetros de distância, nas linhas de campanha então utilizadas. É claro que o alcance dependia da qualidade da linha, sendo muito maior em linha dupla do que em linha simples. De qualquer modo, para a mesma qualidade da linha, o alcance do fullerphone era muito maior que o de qualquer outro telégrafo existente na época.
Os sinais eram muito mais claros do que os dos telégrafos acústicos existentes porque, nestes, o início e o fim do sinal correspondia ao começo e final da vibração da armadura do “buzzer” com o respectivo ruído associado. Por esta razão a velocidade potencial de transmissão era maior no fullerphone que nos telégrafos acústicos.
O fullerphone não podia ser inteceptado por indução ou por fuga pela terra, mesmo nos casos de linha simples. A única forma de o interceptar era pela ligação direta à linha de um equipamento igual.
Houve notícias de intercepção, por parte dos alemães, com equipamento sofisticado (que incluía amplificadores de válvulas), mas apenas a distâncias inferiores a 60 metros do fullerphone escutado.
Como foi referido no 1º post, o fullerphone sobreviveu até à 2ª Guerra Mundial, onde ainda foi muito utilizado. O princípio de funcionamento manteve-se mas os vários modelos que foram aparecendo incorporaram a evolução técnica com a introdução de electrónica para substituir o “buzzer” electromecânico e amplificar os sinais recebidos aumentando a sensibilidade.