介绍一个矿石机远距离接收网页

mak1939

  
  
去年11月曾向大家介绍 Birmingham, Alabama Crystal Radio Group （美国 阿拉巴马州 伯明翰市 矿石机组）的网页。里面有 50 多个参加 2004 -2007 年矿石机远距离接收比赛的作品（参加比赛者分布于世界各地）：

http://home.bellsouth.net/p/s/community.dll?ep=330&groupID=106688&folderview=&ck=

后来我发现其中一位参赛者 威尼.特侖（Wayne Thelen ）有自己的网页详细介绍他本人的作品：

http://www.thelenchannel.com/1crystal.php

看了他的网页之后，觉得很有意思。它可以让我们更深入了解矿石机远距离接收的技术。以下是这个网页的摘译。

我期望这篇文章能引起矿石机爱好者的兴趣，对如何设计高效率的矿石收音机作更深入的探讨。

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我的矿石机网页
My Crystal Set Page

原作者：威尼.特侖 （ Wayne Thelen ）


矿石收音机是利用矿石（二级管）从无线电台发射的能量中提取听得到的声音的无线电接收机。

这个网页记述我再次接触矿石机这种业余爱好的经过。它也包括我最近制作的矿石机和说明。如果你想寻找介绍如何制作矿石机的网页，在万维网上有很多描述得很好，我不在此重复。只要用“crystal set + how they work（矿石机 + 它们如何工作）” 在 Google 搜索就能找到从简单到非常技术性的一些文章。


介绍

1947年，当时我还是一个住在俄立岗州橡树林里的 8 岁小男孩，我的事业和一生的工作已经开始，只是还不自觉。我的祖父帮助我安装了一台矿石收音机。他从一块轻质的木材里削出一条木柱，包上蜡纸，然后用一些父亲从他工作地方的废物箱带回家的漆包线绕了个线圈。我继续安装了几台矿石机，最好的一台可以收到三个电台。从这似乎无关紧要的开始和上帝的指引下，我在电子领域展开了美妙的事业。在 2001 年 – 54 年之后，我从电子测试仪器领域的高级电机工程师职位退休了。

在我一生的工作以及持有业余无线电执照 W7AUM 和 N7LZG 的业余活动中，我设计和安装了很多接收机、发射机和其他电子测试仪器，但是从来没有忘记祖父帮助我制作的第一台矿石收音机。


大约两年前，在 2004 年，我在万维网上碰到一篇关于矿石接收机的文章。它谈及矿石机竞赛，看看谁能接收最多电台。其中一些接收机竟然接收了一百多个电台。这吸引了我并开始深究。这种业余活动似乎很有趣。我决定再制作一台矿石机。我发现有大量关于矿石机的电路图、方案和技术文章，全部是 1920 年代（那是 80 年前了！）矿石机的变种和改进。有很多创造性设计，它们发现革新的电子和结构方案，解决了一些的矿石机的困难问题。其中有一些真正是高性能的接收机。

也有些制作者在网络里提出一些给物理学和电子学重新定义的蛮横主张。

我想制作一台真正高性能的矿石机。为此需要遵循电子学和物理学的基本规律，加上应用最新科技的元件。很多制作这些接收机的元件例如检波二级管、电容器和绝缘材料都已经改良了。

我要制作可能做到的最好的矿石机，同时从中学习一些新知识。我做了大量的阅读、研究和试验，制造或取得可能得到的最好元件。我开始收集零件，在 2006 年 1 月装配了第一台矿石机，并且用它参加竞赛。我在改良设计和测试中得到很多乐趣。现在，一年之后，我刚刚完成了第二台矿石机。以下就是有关它的资料。


我最近制作的矿石机

这是我最近制作的矿石机。正如你所看到的，它占据了工作台的大部分。我称之为 2 号机。它接收中波调幅广播波段，从 530 kHz 到 1710  kHz。它采用高质量的零件和原材料，是非常基本的设计。这是双回路电路，也就是说天线和检波器分开各有调谐电路。







和前一年相同，我再次采用组件式的设计。在上面的照片里，从左到右是天线开关和天线调谐器、检波器、音频阻抗匹配组件，还有耳机。

除了增加了插入式线圈和使用不同的电容器之外，这收音机的电路基本上和我参2006 年比赛的相同。我把调谐范围（530 kHz 到 1710 kHz）分成两个波段：（A）530 kHz 到 1000 kHz，（B）850 kHz 到 1710 kHz。我避免在线圈上抽头，以便在每一个波段全段保持尽可能高的 Q 值。

在华盛顿州的西南部，这矿石机日间清楚地收到 15 个电台，晚上几乎在每个 10 kHz 频道都收到电台（注： 美国的中波段是分配每 10 kHz 整数一个电台，例如 800 kHz、810 kHz、820 kHz …）。在 2007 年竞赛的裁判结束之后，我将会把竞赛日志放在这里供大家参考。

下面这个链接是我的 2006 年竞赛日志：

http://www.thelenchannel.com/xtal/thelen_06_contest_log.xls

（注：这个日志需要用微软的 Excel 软件打开阅读。

上半部是参赛者的个人资料和矿石机资料。所用天线是倒 L 型，长 50 英尺，高 35 英尺。总共接收到 129 个电台，其中 116 个辩明了呼号。

下半部是接收记录。红字从左到右显示的项目是：记录编号、日期/时间、电台呼号、频率、位置 (城市/州,经纬度,电台功率)、距离、得分）


天线调谐器和检波器电路图





零件表

C1 - 350 pF 带游标驱动器的可变电容器（天线调谐）
C2 - 460 pF 带两个游标驱动器的直线频率式可变电容器（检波器调谐）
C3 - 47 pF 陶瓷电容器（使检波之后的高频信号旁路）
C4 - 430 pF可变电容器（天线阻抗匹配）
D1 - ITT FO-215 锗二极管
D2 - Agilent HSMS282 肖特基二极管（两个并联）
J1, J2, J3, J4 – 香蕉插座（安装相距 3/4 英寸）
J5 - BNC 插座（供测试用）
L1A - 46 圈，L = 245.0 µH （在 530 kHz），外径 6.87 英寸
L2A - 47 圈，L = 251.9 µH （在 530 kHz），外径 6.93 英寸
L1B, L2B - 29 圈，L = 86.6 µH （在 850 kHz），外径 5.12 英寸
P1, P2, P3, P4 – 香蕉插头
S1 – 两刀三位旋转开关（二极管选择）

电路说明

线圈：

我决定绕蛛网式线圈。它们容易绕制，容易支撑，而且分布电容小，Q 值高。

把线圈连接到矿石机的时候，我把线圈外端的引线接到地线或“冷”端，这样可以减少电容耦合。

这是线圈的正面、背面和插座/插头的照片：







天线调谐器组件：

天线调谐器组件矫正从天线到接收机的阻抗失配，并且最大限度地把天线上可以利用的信号输送到检波器组件。它也过滤掉大量不需要的电台，包括波段之外来自电台的谐波。它使全部性能得到明显的改进。

它串联一个可变电容器（C4）在天线之下，使天线的低阻抗和天线调谐电路（C1，L1）的高阻抗匹配。调整并联调谐电路使天线在所需频率谐振。由于大的电容量会使 Q 值降低，为了得到最好的选择性，可以先降低 C4 的电容量然后再调整 C1。

天线调谐器到检波器的耦合：

在天线调谐线圈（L1）的电流产生磁通量，交连到检波器的线圈（L2）。这磁通是这两个线圈共有的，称为互感。调整组件（线圈 L1，L2）使它们分离或接近的时候，这两个谐振电路之间耦合的程度将会改变。当调整到两电路之间得到最大功率传输的时候，叫做“临界耦合”。在 1120 kHz （波段中间），临界耦合出现在两线圈距离 16 1/2 英寸的位置，但是我可以在 14 到 16 3/4 英寸之间操作。我在工作台上做了记号，标明天线调谐器和检波器组件的最佳工作位置。

两个线圈接近的时候灵敏度（信号强度）比较好但是选择性下降。线圈分开些则选择性提高而灵敏度降低。稍微调整这个距离有助于接收一些微弱信号。

与这种耦合有关的磁场和电场也受到其他接近的金属物体影响。金属物品在线圈半径范围内任何位置（所有的方向）都可能使线圈的 Q 值降低多达 20%。在我测量的时候，很快就发现了附近的测试仪器面板，甚至工作台面下中央的金属抽屉都会使频带变宽。





[ 本帖最后由 mak1939 于 2007-5-23 12:57 编辑 ]

hhh9898

这种资料非常有价值。谢谢楼主。

寂静之声

这个帖子一直支撑我对矿机的兴趣

mak1939

  
  
音频阻抗匹配组件和耳机

因为调谐电路和二极管的阻抗大约是 200 KΩ，有必要匹配矿石机到耳机的输出阻抗。如果耳机也有 200 KΩ 阻抗，那将会是完美的配合，但是耳机的阻抗只有 1200 Ω（两个 600 Ω 单元串联）。我用一个在业余无线电交换市集找到的高阻抗音频变压器，它可以匹配我的检波器和耳机。如果没有这个阻抗匹配变压器，这些低阻抗耳机将会降低调谐电路的 Q 值，破坏矿石机的性能。


音频阻抗匹配组件：






这个组件里还有一个信号电流表。它在去年的竞赛中对我有极大帮助，当然要继续保留在这个矿石机里。我用一个古老的 Triplett 牌直流微安表，在变压器的冷端（近地端）测量二极管的电流。

我宁可测量电流而不测量变压器两端的电压，因为测量电压需要高阻抗电表，否则它将会增加电路的负荷。

无论如何，我都能够在示波器看到这种增加电路负荷的现象轻微地出现，因此我加了一个开关，必要时把电表从电路中切断。

当收听一个电台，电表显示只有 1/2 µA 电流通过二极管的时候，信号仍然可以理解。这是调整矿石机时辅助调谐的利器，我郑重推荐每一个人考虑使用它。

“ Benny” 电路： 这一部分电路曾经由 Ben Tongue 在他的文章 number 01 中介绍。它包括 C1 和 R1。它使二极管的直流负载电阻有可能调整到等于交流负载电阻，从而减少强信号的音频失真和改善选择性。


电路图：

零件表：

C1 - 0.1 µF 电容器 （“Benny” 电路零件 ）
C2 - 1.0 µF 无极性电容器（为耳机选择最好的声音和低频相应）
J1 - 1/4" 耳机插座（200 KΩ，从矿石机输入）
J2 - 1/4" 耳机插座（输出到左边的耳机）
J3 - 1/4" 耳机插座（短路）（输出到右边的耳机）
M1 - 0-20 µA 直流微安表
R1 - 250 KΩ 电位器（“Benny” 电路零件 ）
R2 - 549Ω （0 - 100 µA 电表读数范围）
S1 – 两刀三位旋转开关（电表量程选择开关）
S2 – 两刀两位拨动开关（耳机相位选择开关）
T1 – 音频输出变压器，初级 200 kΩ，次级1 kΩ


耳机


从第二次世界大战的剩余物资 Sound Powered 手提电话得到的舌簧式听筒在网络上已经提及得太多了！现在它们和一个阻抗匹配变压器安装在矿石机上，成为真正美妙的配合。我把两个 United States Instruments 公司 A-260 UA1614 型舌簧式听筒安装在一个旧的飞行员耳机壳内。它们戴在头上很舒服，而且隔绝了很多外界的杂音。


耳机的相位调整：

两个听筒在耳机里是串联的，一个正向电压会使两个听筒都把空气同时地推向耳朵。这类似于高保真音响爱好者配合广播或录音信号的相位去连接他们的扬声器。这种匹配称为 “同相” ，它使声音好像在你的脑袋里面响，而不是分开在每一个耳朵。我个人大部分时间是偏爱用这种 “同相” 模式，因为对我来说这样声音似乎比较清楚。

我设计以一个两刀两位拨动开关反接一个听筒的接线，使一个听筒 “推”，另一个听筒 “拉”，因此形成两个听筒 “反相”。当我要从很多信号中挖掘一个微弱信号的时候，只要拨动这个 “相位颠倒开关”  给我的耳朵一点不同的感觉，就能够造成辨认电台是否可以成功的不同后果。


原作者 Wayne Thelen 的网页（ http://www.thelenchannel.com/1crystal.php ）后面还有一些矿石收音机网站的链接（Crystal Set Web Links）。有兴趣深入研究的读者请继续浏览。


（全文完）

[ 本帖最后由 mak1939 于 2007-5-23 13:19 编辑 ]

mak1939

检波器组件：

检波器也是并联调谐电路，由 L2 和 C2 组成。我利用一个从旧的通用无线电公司 1303-A 音频信号发生器拆出的大电容器，它的动片滑动片接触良好，电阻很低。结构的金属全部是非铁质材料（铝、黄铜、不锈钢和鈹铜合金），有助于不影响与磁性电路。

在 2006 年竞赛中使用的检波器是一颗 1N34A 锗二极管，饱和电流 680 nA，输出负载 50 KΩ。现在我用的是 FO-215 锗二极管，饱和电流 109 nA，输出负载 250 KΩ。FO-215 在接收弱电台的时候声音大得多。备用的 Agilent HSMS282 肖特基二极管也有助于发掘弱信号。检波器的开关（S1）也可以选择连接 BNC 插座（J5），为测试工作提供检波器的输出。通过检波二极管的全部高频电压从旁路电容（C3）旁路至地。检波器和音频阻抗匹配组件之间用一条 20 英寸长的 RG-59U 同轴线连接。

音频阻抗匹配组件和耳机：

我使这台矿石机从检波器到耳机的音频阻抗得到很好的匹配，因此耳机的音量更大。它使我有可能收听更多微弱的电台。如果你有兴趣，请阅读后面有关的说明、电路图和零件表（ http://www.thelenchannel.com/1xtal_audio.php ）。

天线开关组件：

这个组件只是一个简单的专用开关组，方便在矿石机天线输入、定位接收机、天线和高频信号发生器、或天线和信号源之间转换。有关内容请看链接（ http://www.thelenchannel.com/1xtal_antswitch.php ）。


结构设计和安装

我最初打算把这台矿石机安装在木箱里。但是由于线圈接近其他零件造成调谐电路的损耗，在使它好好工作之前没有办法计算箱子应该有多大。因此我决定建造一个“开放式结构单元”，也就是说以标准组件的设计去装配。这样就容易为每一个部件进行测试和修改。这种方法也更容易改变设计或更换零件。在得到满意的结果之后，我就能够凭经验确定需要什么尺寸的机箱。

组件结构的另一个优点是可以把音频阻抗匹配组件放在天线和检波调谐电路的磁场之外。这个组件有很多磁性材料（变压器和电表），如果放置在靠近线圈的地方它将会降低电感的耦合，因而降低整体性能。

今年我尝试用插入式线圈。从去年的矿石机我发现需要使导电的物体远离线圈，并且使线圈更高地离开工作台。今年我把他们安置得更高，线圈的中心点离开台面 11 1/8 英寸以消除线圈对工作台面材料的耦合。这样子有点难看，但是我不愿意因为它们太接近而牺牲任何成绩。用于这些线圈的接头是香蕉插头，相距 3/4  英寸。

在天线调谐电路的可变电容器安装了游标驱动器。由于插入式线圈把频率范围分成两个波段，我只需用可变电容器大约 1/3 的最高容量，因此可以串联两个游标驱动器去调整检波器的调谐电路。总减速比例是 9:1。在刻度盘上 10 KHz 频道的刻度大约分开 1/8 至 3/16 英寸，而每一个波段占据刻度盘的角度是 330 度，因此非常容易正确地读出矿石机的调谐位置。

底盘材料是丙烯酸塑料（acrylic，树脂玻璃）和木板。线圈骨架和支撑零件是高密度聚乙烯（polyethylene，HDPE）。在这个网页  http://www.thelenchannel.com/xtal/spider_thelen.pdf，可以读到更多关于蜘蛛网线圈架的资料。这些塑料很容易用台锯和线锯加工。它有相当好的电介质常数（参考网页：http://www.thelenchannel.com/1dielectric.php ）。这台矿石机的全部零件都用非磁性不锈钢或黄铜。

在我满意这矿石机的表现之后，我仍然愿意把它装进一个美观的木箱，从我的无线电实验室搬到客厅里。但是现在当它工作的时候，它仍然占据着工作台的大部分。

天线和地线

我们的位置在海拔 600 英尺面向南方的山坡上。我的天线是普通的倒 L 型非谐振长线。它从东向西 230 英尺长，始于一棵 60 英尺高的枞树，另一端高 40 英尺依附着我们的房子。我用多股绞合的 AWG 8 号建筑用电线，有0.03 英寸厚的尼龙包 PVC 的外皮，因为电线本身的重量所以下垂很多。天线通过屋顶下托樑之间的 3/4 英寸 PVC 管进入房子，到达无线电室工作台上的天花板。天线接头旁边是地线接头，并安装了开关，不用的时候就和地线短路。我用有鳄鱼夹的引线把悬挂在工作台上方的天线接到矿石机上。



这条新的天线比去年用的旧天线长 6 倍，在矿石机的信号电流表测量到 3 至 4 倍的信号。

地线用 8 英尺长的地线杆打入无线电地下室钻了孔的水泥地板下，深入泥土。

接收到的电台

我们居住在华盛顿州的林区，位于俄勒冈州西北部波特兰市北边 23 英里。

冬季的白天可以收听俄勒冈州波特兰市和华盛顿州温哥华市（注：这不是加拿大西部的温哥华市）的全部本地电台，一个加利福尼亚州三藩市的电台 KGO，两个华盛顿州西雅图市的电台。

晚上也可以听到大部分西雅图市的电台（在 100 英里之外），全部大功率的三藩市电台（580 英里），几个洛杉矶电台包括 KFI 和 KNX （870 英里），科罗拉多州丹佛市的 KOA （1014 英里），怀俄明州嘉士柏市的 KTWO （844 英里），还有两个位于加利福尼亚州圣地亚哥市南方，在墨西哥境内的电台（1400 英里）。

我的最远纪录是在 2007 年矿石机竞赛中听到了德萨斯州圣安东尼市的 WOAI （1750 英里）。

（注：1 英里 = 1.6 公里）


2007 年矿石收音机竞赛

这是我第二年参加美国 阿拉巴马州 伯明翰市 矿石机组 的 年度矿石机远距离接收埃尔默纪念赛。它在 2007 年 1 月 12 – 22 日举行。
（ http://home.bellsouth.net/p/s/community.dll?ep=16&groupid=106688&ck= ）

除了使我的睡眠时间混乱之外，竞赛中最困难的事情是要长时间集中精神倾听清谈节目中所有的无聊谈话，等待电台暂停和辨认呼号，虽然从一个真正遥远的电台的衰落中时隐时现地听到呼号是非常令人兴奋的事情。在我纪录到的电台中，我在矿石机里很小心确定能够听清楚和了解每一个电台。

有些电台我在去年竞赛中收听到，今年却听不到。但是大致上今年我听到更多很远距离的电台。以下几个原因可能有所帮助：

1） 新的天线。
2） 更好的检波二极管。
3)  增加了天线开关使调谐步骤更容易。
4)  耳机和矿石机阻抗的适当匹配。
5)  电波传播可能和去年不同。
6)  最大原因是我学会了远距离接收。

竞赛期间我发现有些干扰来自我自己的房子。我们有几个带亮度调节器的低压电灯，他们发出大量的无线电频率干扰。因此当我收听的时候，这种灯一开我就会立即知道。我也要关掉电脑和拔出手提电话的充电器，以及在地下室的录像机和电视机。

在 2007 年竞赛结果发表之后，我将会刊出我的电台纪录。

这是我参加 2006 年竞赛的证书：




下一步？

我没有打算为明年的竞赛制作一台新的矿石机，因为对这一台的性能已经感到满意。试验台测试的结果表明它的频带宽度已达到我的要求，而灵敏度是我可能做到的最高水平（它已经足够了）。我不认为制作新的或不同的接收机可以再提高全面的性能。

今年竞赛的结果表明了它接上天线和地线之后的工作表现。如果我用更多时间学习远距离接收的技巧、收听和做纪录，相信可以收到更多电台。但是我不相信这是衡量矿石机如何出色的方法。我也相信自己有非常好的位置安装天线，但是那样也不能使我的矿石机本身变得更好一点。

我的计划是把矿石机安装在一个尽可能小的空间而不影响线圈的性能。然后把它装进一个漂亮的木箱，摆设在我的客厅里。

这种业余爱好非常有趣，自从我退休之后，它满足了在技术领域挑战我的头脑的愿望。同时也发现我仍然能够保持在以往一生工作中令人愉快的技术联系。

如果读者您正在考虑制作矿石机，我很愿意鼓励您去实践。有很多“在线” 团体能够帮助您解决各种问题。矿石收音机适合任何水平的技术和知识。






[ 本帖最后由 mak1939 于 2007-5-23 07:38 编辑 ]

mak1939

我的矿石机线圈




上面的照片是用在我的两波段矿石机的两组插入式线圈，同时展示了用来保护这些线圈的储藏盒子。我选择蜘蛛网式设计，因为它们容易绕制和支撑，而且分布电容小，Q 值高。

绕这些线圈的导线是李兹线 （Litz wire，就是编织线，起源于德文Litzendraht）。它们由多股漆包铜线绕在一起，外面包上丝或棉纱。我用这种线是因为它的聚肤效应损耗比实心导线少。聚肤效应指的是在导体里电流被限制在它的外表面的趋向。聚肤效应在低频范围很微弱，电流在导体横截面的分布是均匀的。随着频率升高，电流从线芯内部通过的能力减弱，电流被迫聚集在导线表面。因此随频率增高，导线的有效交流电阻也升高，Q 值随之降低。当 Q 值降低时，频带变宽，结果是整个收音机的选择性降低。

用多股小直径的导线绕成一条比较粗的导线，对于给定线径的导线，李兹线增加了有效的表面积。例如，用于我这台矿石机的李兹线由 660 条 46 号的细漆包线组成。单独导线的直径（#46）是为此矿石机工作频率的交流电流透入度而选择的。要知道多股线好多少，你可以粗略地估计 660 条铜线的表面积比一条直径相当的铜线大得多，因此减少了交流系列电阻，提高了 Q 值，从而提高了接收机的选择性。

这些线圈在 1000 KHz 的无负载 Q 值超过 1000。我用磁体导线在同样线圈架绕了一些电感相同的线圈，Q 值大约只有 200。高价的李兹线绝对值得它们的售价。我从伊利诺州芝加哥市的 Kerrigan-Lewis Wire 公司购买这些导线。他们很好商量。李兹线的唯一问题是制造费用高，因此卖得很贵 – 每磅 $91。

线圈架用 1/8 英寸厚的高密度聚乙烯板 （High Density polyethylene，简称 HDPE ）制造。我用机械工程的 CAD 软件在电脑上设计，然后打印出来贴在塑料板上，用线锯按图纸锯出来。如果你想看看蛛网线圈架的样子或按照这个式样仿制，可以参考后面的照片。在以下链接可以下载一个真实尺寸 PDF 格式的设计图： http://www.thelenchannel.com/xtal/spider_thelen.pdf


线圈数据:

这些线圈用 Boonton 260A 型 Q 表测量。我在三个频率测量它们的电感量，籍以显示线圈内分布电容的影响。

编号	线圈名称	圈数	外径(英寸)	电感量和测试频率
L1A	天线调谐 (低波段)	46	6.87	245.0 µH @ 530kHz	258.0 µH @ 760kHz	278.3 µH @ 1000 kHz
L2A	检波器 (低波段)	47	6.93	251.9 µH @ 530 kHz	265.8 µH @ 760kHz	284.6 µH @ 1000 kHz
L1B L2B	天线调谐 及检波器 (高波段)	29	5.12	86.6 µH @ 850 kHz	90.9 µH @ 1280kHz	109.6 µH @ 1280kHz

天线开关组件

当需要调整矿石机到特定频率或检查某个不明电台的频率时，我发现每次都要连接和拆开很多导线和电缆，于是在 2006 年矿石机竞赛结束前加装了这个组件。

这个组件只是一个简单的专用开关组，方便在矿石机的天线输入和定位接收机，天线和高频信号发生器，或天线和信号源之间转换。它也是竞赛中非常有用的工具，又能够使工作台不至于混乱。





电路图：

电路图上从左到右几个接头的用途：（1）接地线，（2）接信号发生器，（3）输出至定位接收机，（4）输出至矿石机，（5）接天线。



零件表：

C1 - 200 pF 银云母电容器
C2 - 3 - 45 pF 陶瓷绝缘可变电容器
L1 - 17 圈 #20 号线，绕在 1 1/2 英寸外径的聚丙烯处方药瓶上, L = 20 µH
R1 - 50 Ω 电阻
S1 - 两刀三位旋转开关
S2 - 一刀两位旋转开关

操作方法：

接好导线和电缆之后，我只需要转动开关（S2）选择矿石机或定位接收机。另一个开关（S1）选择信号源：（1）天线，（2）天线 + 信号发生器，（3）信号发生器。中间的位置（天线 + 信号发生器）让矿石机从天线接收某个电台，同时注入很小的信号。当我需要测量不明电台的频率，或调整矿石机到准确的特定频率之后关掉信号发生器的信号源等待频率相同的电台进来的时候，就用这个位置。

在鉴定矿石机期间，我也用这个组件接通或关闭频率合成器。

当接入信号发生器的时候，这个组件包含一个天线等效负载（假天线）。这可以使矿石机无论接天线或信号发生器都“看到” 近似的阻抗。调谐校准不管有没有天线等效负载都保持接近。在 McGraw-Hill 1955 年出版，F. Terman 著的“电子和无线电工程” 第 944 页有这个天线等效负载的说明。


蜘蛛网线圈架





这是我的矿石机蜘蛛网式线圈架。天线调谐器和检波器线圈都用这个架子的设计。所用材料是 1/8 英寸厚的白色高密度聚乙烯板（HDPE，即High Density Polyethylene）。我在俄勒冈州波特兰市的 TAP Plastics 公司买到这些材料。他们有个废料/剩馀材料桶，任何塑料在里面都以每磅 $1 出售。这是用在厨房砧板的那种塑料，其相对电介质常数在 1 MHz 是 2.26 （参考 Dielectric of Various Materials 的列表）。如果你能够找到一些聚丙烯（Polypropylene）材料，将会和这种聚乙烯板差不多，但是电介质常数会稍微更好一点。

我用喷雾粘合胶把印出的 1:1 图纸贴在塑料板上，用线锯锯出线圈架。骨架完成后用丙酮清理干净。

如果你打印的图纸印出了不同比例的图像，应试一下在 Adobe Acrobat 软件内打印 pdf 格式的文件，而且要印在信纸规格（8 1/2 X 11 英寸）的纸上。按照这个方法去做，应该得到 1:1（真实尺寸）的图像，可以实际测量证实一下。

我用 PTC 的 Pro/ENGINEER® 软件设计这个线圈架和用 Ghostview 转换成 .pdf 格式。如果你需要任何其他格式的文件（.ps, .igs, .prt, .dxf …），请告诉我，让我设法帮助解决。



[ 本帖最后由 mak1939 于 2007-5-23 07:48 编辑 ]

mak1939

个人意见，仅供参考：

选择性和灵敏度并非势不两立的。通常说一个表现好就会使另一个变坏。我认为如果双回路耦合得恰到好处，在不降低灵敏度太多的情况下（听觉感觉不出来），选择性也会很好。

口说无凭，最好还是自己实验一下，让电表的读数证实。

如果只有 1499kHz 一个电台，可以考虑单回路。但是应该明白，灵敏度高不高，取决于很多因素，包括调谐回路的Q值、二极管和调谐回路的阻抗与耳机阻抗是否匹配等。详细的理由请参考我在论坛里关于这些问题的帖子。

1499kHz 在波段高端，反绕双值线圈对高频段的好处是：两线圈并联，等于线径加倍，而分布电容又降低，对提高线圈Q值有好处。而且能使波段展宽，容易调谐到最佳点。但是本主题的线圈也很好。请等待后续的内容。

光说不练

论坛出问题了？

回帖看看正常否？

cook

好信息资料．．．帮顶．．．

代号202

怎么会是1499kHz呢？现在一般中波频率数值都是9的倍数。

mak1939

“在元器件参数到位的情况下，你说什么线圈适合追求大音量，不要面面俱到，模棱两可。”

抱歉，不清楚这是否对第 7 帖的回复？

我想知道 “元器件参数到位” 的确实意思，什么参数？怎样算是到位？

我大概只能模棱两可地回答您的问题。原则上 Q 值越高的线圈，用在矿石机上灵敏度就越高。怎样提高 Q 值？方法很多，各有千秋。请参考 “制作线圈的常识” （http://www.cnham.net/bbs/viewthr ... amp;extra=page%3D13）。

事实上，用多股线绕的圆筒式、蛛网式、花篮式、脱胎式、间绕、密绕...都有人报告达到 Q 值接近 1000。我怎么敢铁口直断某一种线圈最好？

有了好的线圈，还需要阻抗能正确配合这个线圈和调谐回路的二极管和负载，才能充分发挥好线圈的作用。

光说不练

大概是因为在中国中波的步进为9kHz……有些国家的中波步进是10kHz。

原帖由 代号202 于 2007-5-19 07:30 发表
怎么会是1499kHz呢？现在一般中波频率数值都是9的倍数。

mak1939

请千万不要客气，也不要认为自己幼稚。在这个论坛里讨论就是为了交流经验，互相学习。我不是矿石机的专家（即使是，又有什么用？），只不过对矿石机有兴趣，喜欢在网络上找些资料和做些实验而已。一句话，希望大家玩得开心，在玩之中又能学到一点新的知识！