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本帖最后由 暖风轻音 于 2023-1-23 22:49 编辑
这里介绍一些远古的,变种的无线电检波器。
开篇须知:
1:对于原理性无明显改动的,不做过度介绍,比如凝聚器(Condenser),非原理性的改动数量繁多,这里只介绍典型的。
2:诸多资料寻找并不完全,对于原理性的解释很多现在也是充满争议,将资料尽可能的提供完全以提供辨别。
正片开始。
1:火花气隙
麦克斯韦研究电磁波时的仪器,由一个铜线圈和气隙构成,线圈接收到电波形成感生电压时,电压量积累足够高击穿空气产生火花,火花用肉眼观察证明有电磁波传输。
火花间隙,肉眼观察光现象
线性检波特性:无
灵敏度:极低
2:凝聚检波器(Condenser)(粉末检波器)
马可尼,波波夫早先使用的检波器,当然事实上他是如此的流行使用,导致就算传送速度只有15wpm也仍然用到了快二战。在玻璃管内的两个临近导电电极之间(通常为铁,镍等金属)装入少量细密的可导电并通常具备磁性的粉末,一种配方是96%的镍粉配合4%的硅粉。
当有电波通过时,加强的微粒间电场促使导电粉末形成微观的吸引桥接结构,低阻导电通道形成,使用外接电池提供电信号,从而表现为接收到电波。
桥接结构的形成特性,桥接结构的预示电气特性仍然不明。
粉末检波器
线性检波特性:无
灵敏度:离散很大
3:石墨检波器(Graphite Detector)
在两根轻质金属针杆上放置一根石墨棒(铅笔芯?哈哈),就构成了一只石墨检波器。
直流偏置经过这根石墨棒,高幅度高频通过此检波器时,接触的导电点受热甚至部分碳气化,碳棒托起(接触不良)导致电阻上升,直流电流下降,存在一定射频幅度的比例特性。
石墨检波器(也许是铅笔芯?哈哈)
石墨检波器应用电路
线性检波特性:有
灵敏度:低
4:热丝检波器(Bolometer Detector)(Hot-wire barretter)
费森登(Fessenden)开发。使用一定长度的沃拉斯顿线(一种把铂丝拔到特定粗细,包外壳银后再次拔到一定粗细,则里面铂丝等比例缩小,溶解银壳后的超细铂丝。直径约1~6μm)密封到低真空惰性气的玻壳中,并通入直流偏置,这个时候真空内部的铂丝会预热。
高幅度高频通过此检波器时,热丝通过更高电流,大的积累功率通过提高温度提升热辐射释放,导致电阻上升,直流电流下降,则检出音频提供给耳机。存在射频幅度的比例特性。
热丝检波器
线性检波特性:有
灵敏度:看设计规格规定的热容量。热容量越低,灵敏度越高,但是寿命和大动态应对特性变差,换言之,类似于灯泡烧丝。
5:碳汞铁凝聚检波器(Carbon-Mercury-Iron Auto-Conhenser)
不知是否如此翻译,网上资料过少难以寻找。结构类似于凝聚检波器,但是粉末换成了水银,电极换成了石墨电极-金属电极。
存在射频幅度的比例特性,可在无外接电源条件下按照通用的矿石接法做AM音频检波,也就是对高频形成了直流输出,原理特性不甚清楚,没有明确资料体现。
碳-汞-铁检波器
一种应用电路
线性检波特性:有
灵敏度:不明
6:电刷检波器(Tikkel & Sliding-contact Detector)
用电机带动一个金属制作的电刷快速刷击一块金属形成快速开关,当线圈中有高频通过时,电刷的接触和离开会产生开合噪声,从而在耳机中检测电波。
电刷检波器(迫真原理)
线性检波特性:无
灵敏度:不明
7:电解检波器(Electrolytic Detector)
费森登(Fessenden)开发,Pt惰性细电极(沃拉斯顿线)探入硫酸溶液中并使用电池偏置到电解电压,阴极使用铅等导电体,具有多种作用特性。
7.1:电解效应,高频正半周迭加电解直流电压时,铂上OER反应可催化活区更多,半周通过时形成催化氧残留并快速扩散到溶液中或者进入氧气气泡,负半周时氧扩散不以良好特性结合在催化铂周围,燃料电池效应微弱,再结合催化的实际特性,形成非线性检波。
7.2:热效应,高频电流通过溶液中的内阻产生焦耳热,从而以热量改变内阻的方式调制直流偏置产生音频,可类比热丝检波器。
7.3:表面气泡效应,高频调制表面气泡的覆盖面积和特性,从而调制铂表面内阻,调制直流产生音频,这是费森登偏向的解释。
另外还有其他弱效应和微观效应,限于笔者能力,不能做更多介绍。
电解检波器
线性检波特性:是
灵敏度:较好
8:磁致伸缩混频检波器(Heterodyne Detector)
通过在一根具有高度磁致伸缩特性的磁体上绕制两组线圈,一组通以外界生成的拍频(BFO),一组通入天线射频,在两者的共同作用下,生成了一定频率幅度变化的AM波,改变的磁通让磁棒的物理尺寸发生变化,驱动振膜产生声音,可用于检测CW。
磁致伸缩混频检波器
线性检波特性:CW用,改后可试验检测AM。
灵敏度:较好
9:磁检波器(Magnetic Detector)
又称为玛吉,马可尼比较喜欢的方案。在一根闭环的转动钢丝上用永磁铁加以励磁,在两个永磁体的方向0场向处用高频线圈励磁调制,可知磁化完成的钢丝去磁比继续磁化更为容易,故走动的钢丝上记录了随AM去磁的信号,信号走过连接耳机的线圈获得音频响应。
磁检波器
线性检波特性:是
灵敏度:一般
10:火焰检波器(Flame Detector)
热离子检波器,用火焰对一个电极热离子化,电极通常用铁做成,上面放上一些铜盐钠盐便于产生带电离子,使用本生灯或者其他气体喷灯产生足够的温度使电解质热电离化,这些等离子体按照喷灯所规定的方向和速度喷入另一个电极,从而形成的单向导电的特性,构成检波。
火焰检波器
线性检波特性:是
灵敏度:较好
11:其它变种介绍。
塔吊收音机:野生火花气隙,但是优良之处在于他的火花随着天线的充沛的感应能量而连续不断,从而调制的幅度体现在了火花的大小,而火花的大小和激发的空气相关,激发的空气形成了音频,参照等离子喇叭和火花气隙。
Audion: 最早期的检波三极电子管,De Forest发现在栅极上加载高频电压进行检波,灵敏度远比标准二极管弗莱明阀高(是的,栅极是为了增高检波灵敏度而加入的,而不是为了进行放大而加入的。不过后来发现了它的放大功能,于是就一发不可收拾了)
虽然,但是,在1914年的一项测试中,Audion并没有展现出比点截面电解检波器Radioson更高的灵敏度。这通常被描述为“在Audion中毫无声音,而在电解检波器中声音响亮”。
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