【参赛】全波段矿石收音机

MGL1985

各位评委和坛友大家好，我参赛的作品是：全波段矿石收音机。
一．电路原理，主要技术参数和功能
    中波采用三回路双调谐磁环，磁棒AM矿石收音机电路。具有灵敏度高，选择性好的特点。但电路结构，制作工艺，安装调试较复杂。
    短波采用双回路单调谐磁环SW矿石收音机电路。具有灵敏度高，检波效率高的特点。电路结构，制作工艺，安装调试相对简单。但选择性较差，易受强台干扰。
    调频采用双回路单调谐3DQ反接FM矿石收音机电路。具有灵敏度高，选择性好，音质好，音量大的特点。电路结构，制作工艺，安装调试相对简单。
中波可接收的频率范围：525—1605KHz
短波可接收的频率范围：4—22MHz（实际3—15MHz左右）
调频可接收的频率范围：88—108MHz（实际45—120MHz左右）
    该全波段矿石收音机除可接收中波，短波，调频广播之外，中波还具有选择内/外部矿石的功能，可通过切换开关灵活切换，利用这个功能可以做很多各种有趣的试验，增加本机的可玩性。具有屏蔽电流表的功能，主要用于信号强时，保护电流表的目的。具有舌簧耳机和音响输入两个插口，方便各种用途。还具有用于收听本地强台的舌簧喇叭，不用电，直接用舌簧喇叭收听，仿佛把你带进了那个纯真的年代，别有一番风味。当然，你也可以通过输出切换开关，选择用舌簧耳机，或者用高品质低阻耳机，再或者用有源音响收听广播，也是很惬意的。
二．制作过程
为保证矿石收音机的综合性能，所有元件全部都是通过精心挑选的。
1.中波部分：
    等容调谐电容C1，采用老货全新军用3联铜片瓷座可变电容器，容量为3X9-325pF，为保证调谐同步，取其中容量相差很小的两联，另一联空着不用。耦合微调电容C2，采用老货全新镀金微调可变电容器，容量为1-22pF。调整C2，使整机达到最佳的灵敏度和选择性。
    L1，L2绕在Ф31X18X7mm，材质为NXO-100的磁环上。L1用直径1mm的镀银铜线绕4圈。L2用0.04X60股利兹线绕63圈，电感量为283.5uH。配一个5mL的注射器，用于架高，固定磁环。
    L3，L4绕在Ф10X200mm，材质为锰锌铁氧体，导磁率为1000的磁棒上。L3用0.04X300股利兹线，每段间距约5mm，前两段分别绕26圈，第三段12圈，共绕64圈，L4绕4圈，与L3的间距约5mm。调整L3在磁棒上的位置，使电感量为283.5uH。以保证调谐同步。
    特别说明一下，磁环在绕线之前，要进行防潮处理。磁环，磁棒上绕好的线圈也要进行防潮处理。我一般是给磁环加热烘烤，再进行涂抹透明指甲油的方法来防潮的，线圈也涂抹指甲油防潮。当然也可以采用“腊炸”的方法更好。线圈两头用502胶水固定。
2.短波部分：
    调谐电容C5，采用老货全新军用硅两瓦3联铜片瓷座可变电容器，容量为3X4-180pF，只取其中容量较准确的一联，其余两联空着不用。L5，L6，L7绕在Ф45X26X8mm，材质为R40C1的磁环上。L5，绕5圈，L6，绕15圈，电感量为10uH，L7，绕2圈。全部采用直径1mm的镀银铜线绕制。配一个30mL的注射器，用于架高，固定磁环。
3.调频部分：
    调谐电容C7，采用老货全新铜片微调可变电容器，容量为1-15pF。L8，L9使用外径3mm，壁厚1mm的T2紫铜管制作。找一个直径20mm的圆柱体，作为绕制线圈的胎具。逆时针绕5圈，线圈拉长约22mm。其中，4圈处作为L8，1圈处作为L9。L10，使用直径1mm的纯铜漆包线，也是在直径20mm的圆柱体上绕，也是逆时针绕，绕1圈即可，线圈两头要留足够的长度，一头焊在L8，4圈处。另一头接拉杆天线。
4.其他主要元件：
    C3，C6采用进口德国威马WIMA无极性薄膜电容，容量为4700pF。C4，采用进口德国威马WIMA无极性薄膜电容，容量为10uF。C8，C9采用精密银云母电容，容量分别为30pF，200pF。L11，L12均采用0.5W的色环电感。检波元件全部采用进口的3DQ。接线柱，3.5mm音频母头，BNC母头座全部采用镀金的。KCZ3W4D型波段开关，2脚2档和3脚2档钮子开关全部采用高品质的。拉杆天线选用1.2米BNC接口的。阻抗变换器采用KPB-02型。电流表采用62C1型±50uA，精度为1.5%的高品质微安表。
5.刻度盘，功能指示牌，机箱，机芯安装底板和面板的设计：
    刻度盘，功能指示牌，是结合面板的设计，先在CAD上模拟出来大概的位置，形状，通过多次的摸索，验证，最终在Protel99se软件中设计出PCB文件。之所以设计成PCB的形式，主要是PCB的绿油白字效果好，养眼，搭配金属亮色的旋钮，可以增加本机的科技感，时尚感。PCB的厚度做成1mm的，方便用双面胶粘贴。
    本机的机箱采用XD-46型塑料外壳，可满足设计需求，采用塑料外壳的主要作用有三点，一是无线电信号可以顺利通过，二是方便开孔加工，另一方面是可以避免人体对矿机的干扰。本矿机的安装底板采用食品级的PP材料（聚丙烯）。其目的是，减少矿机的损耗，提高矿机的整体性能。磁棒支架，也是采用PP材料，固定磁棒的螺丝，固定磁环的支架全部采用尼龙塑料螺丝。磁棒，磁环垂直，并远离安装，以避免相互干扰。又结合各个元件的体积，安装尺寸，以及与面板的各个位置的配合尺寸，通过画各个元件的草图，在CAD上多次模拟，最终设计出来了最合理的安装底板和面板开孔尺寸及外形。
三．收听报告
收听环境，地点的说明：
    不用天地线的收听，是在公司租赁的大楼的6楼阳台上，属于郊区，在东环路上。距离本地强台广播发射塔约7公里。
    用天地线的收听，是在家里，属于县城（在我家的房顶大平层上，用7米刀旗杆，又用5米铁穿线管穿进刀旗杆里，延长了3.25米，变成10.25米，再加上房屋的总高度大概3米多，这样天线总高度大概13.5米，长度约12米，天线采用镀银单芯屏蔽线）。距离本地强台广播发射塔直线距离几百米的样子，离我家非常近，信号超强。
1.不用天地线：
AM中波波段：在室外信号强的地方，可以清晰的收听到5个电台。分别是：中国之声540KHz，山东经济广播594KHz，徐州音乐广播801KHz，山东乡村广播999KHz，江苏新闻综合广播1413KHz（本地强台）。
SW短波波段：收不到任何电台信号。
FM调频波段：依靠耳机线或音响输入线，可以比较清晰的收听到1个电台。频率为92.4MHz（本地强台）。
2.用天地线：
    由于我所处在的区域，属于苏鲁豫皖四省交界，所以可以收听到这4个省的一些电台节目。
AM中波波段：
    白天可以收到15个电台。晚上可以收到30多个电台。由于距离本地强台广播发射塔很近，信号太强，频率到了大概1300KHz左右开始，一直到1605KHz都有本地强台干扰。本地强台的电流可达1.5mA！可以直接推动舌簧喇叭收听广播。收到的30多个电台明细：中国之声540KHz，江苏故事广播585KHz，山东经济广播594KHz，枣庄生活娱乐广播603KHz，江苏文艺广播612KHz，中国经济之声630KHz，中国之声639KHz，河南新闻广播657KHz，江苏新闻综合广播702KHz，光华之声711KHz，中国乡村之声720KHz，央广娱乐广播747KHz，中国之声756KHz，湖北之声774KHz，徐州音乐广播801KHz，台海之声837KHz，江苏健康广播846KHz，873KHz（未确定是哪个台），900KHz（未确定是哪个台），山东综合广播918KHz，927KHz（未确定是哪个台），安徽新闻综合广播936KHz，中国之声945KHz，954KHz（未确定是哪个台），河南经济广播972KHz，990KHz（未确定是哪个台），山东乡村广播999KHz，中国之声1008KHz，中国国际广播电台（CRI）日语广播1044KHz，1053KHz（未确定是哪个台），1071KHz（未确定是哪个台），1098KHz（未确定是哪个台），韩国广播公司（KBS）国内广播第三套1134KHz，山东综合广播1215KHz（可能是济宁或者菏泽转播），河北综合广播1278KHz,中国之声1359KHz，江苏新闻综合广播1413KHz（本地强台）。
SW短波波段：
    白天可以收到2个电台，晚上可以收到5个电台。信号不稳定，忽强忽弱，频段的后半段，中国之声串台严重。白天串台好一些，可以收到中国之声，经济之声。收到的5个电台明细：朝鲜台3.48MHz，某个信号4.45MHz，中国之声6.08MHz，7.32MHz（不知道什么台，有时候说中文，有时候说英文），中国之声9.82MHz。
FM调频波段：
    由于距离本地强台广播发射塔很近，信号太强，使用拉杆天线会有强台干扰。因此只依靠耳机线或音响输入线，就可以非常清晰的收听到5个电台。分别是：92.4MHz（本地强台，发射功率10KW），93.5MHz（中国之声），95MHz（江苏新闻广播），101.1MHz（江苏交通广播），106.2MHz（本地音乐台）。
3.外接矿石试验：
    一共试验了6种检波二极管，分别是：2AP9J，1N60，BAT85，BAT43，1SS86，1SS106。主要做了2个方面的对比试验，分别是：收本地强台输出电流大小对比和收台灵敏度的对比。
试验报告如下：
2AP9J：本地强台717uA，灵敏度最高。
1N60：本地强台753uA，灵敏度最差。
BAT85：本地强台750uA，灵敏度和1N60一样差。
BAT43：本地强台786uA，灵敏度较差。
1SS86：本地强台771uA，灵敏度居中。
1SS106：本地强台828uA，灵敏度居中。
    通过试验对比测试可以看出，1SS106的本地强台电流最大，2AP9J的本地强台电流最小，但2AP9J的灵敏度最高。1N60和BAT85的灵敏度最差。另外还发现，采用二极管检波的音质要比采用3DQ检波的音质好很多，基本上是原汁原味，声音醇厚，富有磁性。还有一点就是本地强台，采用二极管检波可以点亮LED，但采用3DQ检波就不能点亮LED。究其原因，我个人认为可能是它们的电气特性导致的这个结果。以上测试，仅供参考。

    由于本人在论坛才注册了1年多的时间，对于矿石收音机还是刚刚入门，还有很多东西需要向大家学习。因此本全波段矿石收音机肯定有很多不足之处，很多需要完善的地方，恳请各位评委和坛友批评指正。最后，感谢各位评委和坛友的大力支持！祝矿石收音机论坛第十三届DIY大赛圆满成功！



整机1



整机2



整机3



整机4



整机5



整机6



全波段矿石收音机电路原理图



机箱前面板图纸



机箱后面板图纸



机箱顶部盖板图纸



安装底板图纸



舌簧喇叭支架，磁棒支架，调频矿机安装支架图纸



刻度盘，波段指示盘图纸



中波可变电容



短波可变电容



调频，耦合可变电容



微安表



焊接好的3DQ小板，调频小板



舌簧喇叭



刻度盘，波段指示盘，功能指示牌



为人民服务标牌，全波段矿石收音机标牌



磁环去潮气，防潮



中波磁棒线圈电感量



中波磁环线圈电感量



短波线圈电感量



所有线圈合影



前，后面板和顶部盖板



安装底板，舌簧喇叭支架，磁棒支架，调频矿机安装支架



机芯1



机芯2



机芯3



机芯4



机芯5



前面板装配



后面板装配



顶部盖板装配



舌簧喇叭，拉杆天线装配



前面板焊线1



前面板焊线2



前面板焊线3



总装配1



总装配2



总装配3



测试的6种检波二极管



本地强台，采用3DQ检波输出电流



本地强台，采用2AP9J检波输出电流



本地强台，使用2AP9J检波可以轻松点亮LED



补充内容：
本地强台用舌簧喇叭收听
本地强台用舌簧喇叭收听

全波段矿石收音机之中波收台
全波段矿石收音机之中波收台

全波段矿石收音机之短波收台
全波段矿石收音机之短波收台

全波段矿石收音机之调频收台
全波段矿石收音机之调频收台

MGL1985

awxd 发表于 2022-5-26 13:52
牛！只是看不懂中波部分的双调谐电路，跟我见过的不一样，望楼主大哥稍微解释一下原理，谢谢拉！

双调谐，简单的说就是，两个LC调谐回路，同时，同步的都去选择同一个频率的广播电台信号，只有这两个LC调谐回路选出的信号，频率完全相同时，信号才能顺利的通过，否则有一点差别，就不能通过。等于说，又多了一道关卡，选频更严格，因此，双调谐具有很高的选择性。双调谐的耦合方式分为，线圈弱耦合和电容耦合两种，这两种耦合方式效果都非常好，只要调整好距离或耦合电容容量，使其在临界点，选择性，灵敏度都会非常棒，可以与超外差收音机相媲美，有时还会超过！双调谐电路的核心就是，两个LC调谐回路的选频一定要同步，这是成功与否的关键！

wjhhhhh

真漂亮，  漂亮不在外观、结构、工艺，漂亮在矿石收音机竟然能收听短波和调频广播！颠覆我等几十年的认知！    1969年同学装来复再生收音机收到了短波广播震惊了一下，这个再次大吃一惊。

gu_572101993

真漂亮，搬个板凳前排坐下

c3358

不对啊，怎么解调 调频信号的？？？？？？

MGL1985

c3358 发表于 2022-1-16 12:57
不对啊，怎么解调 调频信号的？？？？？？

你好，坛友。调频矿石收音机是根据“斜率检波”的原理工作的。斜率检波后直接输出音频信号。

老虎哥01

上海人民发来贺电！这个矿石收音机做得非常完美，使用了非常高级的元器件，恭祝取得比赛好成绩。

llllllxing

非常好，大力点赞！！！！！！！！！

殳爻

做的非常好，我居住的地方干扰特别大，除了调频其他什么都收不到。室外天线一样收不到。遗憾。

aoliwom

建议：把喇叭装个箱里（音箱）会更好点

安庆矿友

全频接收十分强大！

wjb3117@163.com

出了羡慕还是羡慕

as8233639

漂亮！预祝取得好成绩

axiaofeng

喇叭应该要个盒子装起来吧，要不然会对声音有一些影响

18038003904

做得很棒，学习了！

三王家电

太厉害了，不用电居然可以收到这么多电台！