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德国Grundig（根德）5010十灯电子管收音机是1953年制造的，欧版机调频波段为87.5-100M，比美版机和现代收音机少了100-108M波段。尽管此机接受调频节目时音质优美，但由于100-108M波段有我喜欢听的电台，所以想听这些台时仍然不得不搬出晶体管收音机来收听。听惯了根德5010那浑厚、圆滑、优美的声音，再去听晶体管收音机那干瘪、刺耳的声音，总感到不适应。不能用根德5010收听自己喜欢的电台总有点遗憾。
对根德5010十灯电子管收音机另一个遗憾是：相比徳律风根OPUS8九灯电子管收音机，其调频接收性能差一些，不仅只能收到9个本地台，而且有5个台的接收等级只能达到3～4级（EM34猫眼的下半扇区未完全闭合）。
趁国庆长假，动手做了一点小改动，了却了对根德5010这两点遗憾。
一、 改天线，改善调频接收性能。
根德5010调频波段有三个统调点：87.7M、92.5M、97.5M。我首先对统调点的跟踪情况进行复核，表明原先统调是准确的，不是统调不准造成接收灵敏度低。原机调频天线是用一根1.0平方毫米双股细电线，一端两线分开，布设在机箱内，一端两线不分开，接天线插座，如下图：
不知为什么，根德5010调频天线（4010也一样）没有采用徳律风根OPUS8那样的大面积铝箔天线。到60年代初期，根德5570收音机已改用大面积铝箔天线。如将根德5010调频天线也改为大面积铜箔天线，会不会提高其调频接收灵敏度呢？原理上应该会。于是买了厚度0.2mm、宽200mm、长1575mm工业纯铜箔（俗称紫铜箔）替换原机的细电线天线。
天线的长度是需要计算选择的，过程如下：
原机天线是Dipole天线，天线的长度的选择，要保证高低频段的良好响应。FM波段天线与电视天线一样，采用1/2波长、中段谐振点计算天线长度。对于87.5～100M频段，87.5＋100M=187.5M，中段频率：187.5M÷2=93.75M，而Dipole天线长度是以5,904（常数）除以中段频率，即5,904÷93.75=62.976英寸，换算为公制：63英寸×25=1575mm。
根德5010机箱的内宽度除了转角以外的平坦段为205mm，天线宽度就取200mm。
紫铜箔厚度要根据高频电流的集肤效应公式计算。趋肤深度简易计算公式为：
f是频率，单位为Hz，调频接收最低频率f=87.5MHz最高频率f=108MHz，u是磁导率,纯铜u=1, u后面是电导率. 纯铜电导率是100。
计算结果：f=87.5MHz时，d=0.0054mm，f=108MHz时，d=0.005mm，紫铜箔两个表面总趋肤深度0.0054mm×2=0.0108mm
理论上用厚度0.012mm紫铜箔即可，怪不得徳律风根OPUS8调频铝箔天线比纸还薄——铝箔是敷粘在一张纸上的，手指一按就破。考虑到机械强度和需要焊接馈线，采用厚度0.2mm紫铜箔。
安装时才发现，1575mm纯铜箔在机箱内围个倒U形，还多出65mm，不可能围到底板下面去，只好剪去多余的65mm，只用了1510mm。好在87.5～108M波段的天线长度刚好1510mm，即：87.5＋108M=195.5M，中段频率：195.5M÷2=97.75M， 5,904÷97.75=60.4英寸，换算为公制：60.4英寸×25=1510mm。
安装好的天线照片如下：
天线已经快围到收音机底板了。必须隔开一段距离，否则将会与底板（地）之间有高频电容效应或不应有的感应，影响接收效果。
改天线的效果非常好。现将接收信号强度分为以下6个等级：
1级
2级
3级
4级
5级
6级
改天线前后，87.5-100M调频波段接收效果对比如下表：
下面是原来不到3级的99.6 M浙江民生休闲台和97.9M中央台经济之声的接收效果：
二、将根德5010收音机调频扩展至108M
这里首先要感谢上海的电子管收音机&音响超级发烧友陈卓民先生（家电论坛网名：michaelfox），是他提供了扩频的基础方案。
扩频的基础方案是：将一只漆包线径1.0mm、圈数10圈、直径5.0mm空心电感线圈和一只开关串联后，并联在根德5010收音机调频本振线圈两端。开关断开时，接收原来的87.5～100M调频波段；开关合上时接收扩频的100～108 M调频波段。实际上就是通过改变本振频率来扩频。电路图如下：
之所以要这样改扩频，主要是顾及根德5010是古董级收音机。DIY古董级的收音机时特别要慎重。原则是：必须改动点和调整点最少，而且万一不成功可以轻易恢复原样。
扩频时，内部电路和元器件参数不做任何改动和焊接，只外加一只电感线圈和开关；调整时只调整本振线圈（做好记号），其他统调跟踪元器件不做任何调整。万一效果不好，只要撤掉外加元件，恢复原本振线圈磁芯位置即可恢复原状。我就这样恢复过两次。第一次是今年7月，为了操作方便，用长引线将开关引至天线板上安装，结果可想而知，全乱套了，扩展段无台，原频段的台也收不好，只好恢复原状。第二次是今年8月，元件倒是直接焊在五连上，但没有用铜芯去调本振频率，扩展段效果差，原频段丢了高端2个台。因为9月18日要去考注册电气工程师，没时间搞了，只好暂时恢复原状。这次总算改好了,而且效果很好:原频段没有任何影响,扩展频段所有电台接收等级普遍达到4级以上,更有一个高端台达到6级!而且从87.5M-108M全频段没有一点镜像和混台,调谐过程中非常安静。
实际实施时要注意：必须使并联到本振线圈两端的引线越短越好，以尽量减少引线电感。我将线圈与开关串联后直接并联到5连可变电容器的调频本振连两端，线圈一端直接焊在定片端子上，开关一端直接焊在动片端子上，没有用额外的引线，见下图：
初次试机的效果并不能使我满意。虽然开关合上时能接收扩频的100～108 M调频波段所有应收到的8个电台，但高端107.9M的萧山台出现在刻度盘2/3位置，低端100.4M富阳人民广播电台出现在刻度盘1/3位置，频率刻度范围位置明显变窄，偏向中心；开关断开时，原来的87.5～100M调频波段所有电台频率向高端偏移约2.2M,致使高端99.6M浙江民生休闲台和97.9M中央台经济之声移出87.5～100M调频波段范围而收不到了，只能在开关合上时在扩展的100～108M频段的低端收到，且浙江民生休闲台信号强度由改天线后的6级降为2级，中央台经济之声由5级降为1级。
很显然，这是本振频率偏高，导致87.5～100M调频波段统调跟踪失谐造成的。因为即使在开关断开时，开关两个刀片之间等效于一个电容器，此电容与外加的空心电感串联后并在原本振线圈两端，升高了本振频率，见下图：
于是我将原调频本振线圈磁芯向外旋，试图减少电感量，降低本振频率，但直至磁芯全部旋出，也只是将97.9M中央台经济之声移进了原87.5～100M调频波段，99.6M浙江民生休闲台仍要在开关合上时，在扩展的100～108M频段的低端才能收到。
为了进一步降低本振频率，我用5mm的一段紫铜管放进旋出磁芯的本振线圈内，又在管内穿进约4平方毫米的无氧铜喇叭线作微调，终于调准了本振频率，使原87.5～100M调频波段恢复了原先的统调跟踪，接收效果与前面的表格完全相同。调准频率以后，用蜡封固。铜管加喇叭线芯调本振频率的图片如下：
调准了原87.5～100M调频波段的本振频率后，合上开关，100.4M富阳人民广播电台下移至调频刻度最低端，OK！但107.9M萧山台仍在调频刻度2/3位置。显然，合上开关后本振频率偏低。为了提高扩展的100M～108M的本振频率，需要增加空心电感线圈的电感量。于是我把从本振线圈内旋出来的外径约5mm磁芯旋进内径5mm的空心线圈中（当然，也可以增加圈数来增加电感量），并进行细调，终于使107.9M萧山台移到调频刻度最高端，而100.4M富阳人民广播电台仍在调频刻度低端，只是上移了约0.8M，OK！见下图：
调好扩展的100M～108M的本振频率后，回头检查原来的87.5～100M调频波段的本振频率，发现均向上偏移，99.6M浙江民生休闲台接收等级降为2级，完全脱离了原先的最佳统调跟踪状态。这是由于附加的空心电感线圈电感量增加后造成的影响。于是反复几次调整原本振线圈内的铜芯位置和附加电感线圈内的磁芯位置，终于使原87.5～100M调频波段恢复到最佳统调跟踪状态。
至于扩展的100M～108M频段，本来就没有统调跟踪器件和手段，只能在大致调准各电台频率在刻度盘上位置后，顺其自然，全靠收音机元器件特性和元器件排布形成的等效电容、电感等特定的谐振条件，决定能达到多高灵敏度。幸运的是我这台根德5010收音机在扩展的100M～108M频段的表现出乎我的预料，不仅所有应该收到的8个电台接收等级普遍达到4级以上，最高端107.9M萧山台不可思议地达到了6级！而且从87.5M-108M全频段没有一点镜像和混台,调谐过程中非常安静，调到电台，随着猫眼一下闭合，声音哗一下出来了，那调谐的感觉真是太爽了！
按一般调整经验和规律，在没有统调跟踪的条件下，频率范围中段谐振峰值较高，接收等级也高些；而频率范围两端谐振峰值较低，接收等级必然低于中段。大概是由于我这台根德5010收音机元器件特性和元器件排布形成的等效电容、电感等特定的谐振条件，使可变电容调谐到高低端时，“自动”实现某种意义上的“统调跟踪”吧，这就是俗话所说的“歪打正着”。
下表是扩频后87.5M～108M各电台接收等级列表：
下面是扩展的100M～108M频段各电台的接收照片（看频率刻度和猫眼闭合程度）
100.4富阳人民广播电台
101.6浙江之声
103.2音乐之声
104.5全国唯一女主播电台（旅游之声）
105.4西湖之声
107.0城市之声
107.9萧山人民广播电台
这样改好后， 开关断开，收FM88-100M时，还是看原度盘；开关合上，收FM100-108M时，只能根据大概位置搜索电台，没有频率的直接指示。FM两个波段转换时要打开背板去拨开关。这样小改一下的主要目的是为了在能收到FM100-108M的电台的同时，尽量保持古董名机的原貌。古董名机线路不能大改，而且古董名机的度盘不能改，改了就不是根德5010机子的外观了。如果不是古董名机，早就从线路到读盘都改成88-108M，也不要打开背板去拨开关了。
在这里也要顺便提醒同样想要在根德5010或4010收音机上扩频的朋友注意：我这台5010扩频效果较好不一定等于你那台5010扩频效果也同样好，原因就是扩频段没有任何统调跟踪元器件，全靠机器本身特性；而不同机器元器件特性和元器件排布形成的等效电容、电感等特定的谐振条件不同，所以即使如法炮制，也不一定有类似的接收效果。想如法炮制扩频的朋友一定要慎之又慎，三思而后行。
[ 本帖最后由 linpei 于 2010-11-4 11:31 编辑 ] |
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发表于 2010-11-3 15:15:01
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