五六十年代不需要電的收音機_風聞

來源：閒餘電子 

説起礦石收音機，老一輩的無線電愛好者可以説人人都是從這裏起步的，而年青的電子愛好者卻不見得知道它究竟是何方神聖。

上世紀五六十年代，物質極端貧乏，如果誰家有一台電子管收音機，那不亞於現在擁有一輛奔馳寶馬那樣希罕。

我國由於工業基礎的落後，上世紀五六十年代，收音機還只是少數城市高薪職員家庭的奢侈品。到了六十年代末七十年代，才逐漸進入城市普通家庭和極少數的農村家庭，那時候擁有一台收音機成了很多青少年的夢想，但是因為稀少和昂貴，這個夢想很不容易實現。

於是自己動手製作簡易收音機成了一部分有一定文化水平的收音機迷的最好選擇，而現成的資料就在當時的中學物理課程中，那裏面就有最簡單的收音機——礦石收音機的製作介紹，並且還是無源的：不用供電，這對於當時既缺電力供應，乾電池又昂貴的時代，真是個好東西。

礦石收音機，就是利用天然礦石作為檢波元件的（例如方鉛礦），不需要電源的，一種早期的、結構簡單的收音機，現在用檢波二極管來代替礦石，但是採用相同電路的也叫做礦石收音機。

只有4個器件

這樣簡單的一套裝置，就能收聽到遠方的無線電信號？那就從無線電信號的基本原理講起，讓大家理解礦石收音機是如何工作的。

(一) 無線電波

豎直導體棒如果通過電流，周圍就會環繞着磁場，如果通過導體的電流是週期性變化的，那麼環繞它的磁場也會相應地發生週期性的變化。如果電流變化的頻率足夠高，就會在空氣中發生連鎖反應，這個變化的磁場感生出另外一個變化的電場，而變化的電場又感生出另外一個變化的磁場……循環往復，形成了電磁波，在特定的頻率內，我們叫這根導體棒發射出了無線電波。

(二) 接收無線電波

根據電磁學的知識，我們知道一個線圈裏有變化的磁場，就會感應出電流來。假如我們用一個圓環狀的線圈做天線，把它放在無線電波的週期性變化的磁場裏，那麼線圈裏就會感應出相應的電流，也就是説接收到無線電信號了。為了讓線圈能夠接收到儘可能多的信號，線圈平面應該與磁場方向垂直，也就是説線圈必須豎直放置，“側身”對着發射塔。

(三)聲音信號通過無線電波發射和接收?

人類能夠聽到的聲音頻率在20到20000赫茲之間，中波無線電頻率在545-1605KHz之間，聲音信號因為頻率太低，不能通過天線直接發射出去。但是可以把無線電波當成馬，讓人類的聲音信號“騎着”無線電波出去。下圖，無線電波的頻率不變，但強度隨着聲音信號的變化而變化。

我們用天線接收到這種強弱不斷變化的無線電波，通過收音機還原成聲音信號，就可以用耳朵聽了。

(四) 礦石收音機是如何工作?

如何接收無線電波。首先得有一個天線，光有天線還不行，天線線圈兩端還並聯有一個電容,我們平常使用收音機調台，調的就是這個電容，它也因此被叫做調諧電容。

普通定片絕緣體空氣可變電容器

空氣可變電容器是由兩組相互絕緣的極片（銅片或鋁片）組成的，絕緣的介質是空氣。其中一組極片裝在旋軸上，可以轉動，叫作動片。另外一組是固定不動的，叫作定片。轉動旋軸，當動片全部旋入定片的空隙時，電容器的電容量最大。通過可變電容器來調節諧振頻率，與調頻線圈相配合進而實現選台的目的。

鍍金可變電容器

聲學裏有個“共振”的概念，電磁學裏同樣也有。一個音叉的頻率是1000赫茲，另一個音叉要與它共振，頻率也要是1000赫茲。同樣，1000千赫茲（1000KHz）的電磁波，要求接收天線的頻率也是1000千赫茲。

決定音叉共振頻率的因素有2個：它的材料和形狀。銅和鐵發出的聲音頻率當然不同，這是材料的影響；長條的和圓球的共振頻率也不一樣，這是形狀的影響。決定無線電發射、接收裝置頻率的也有2個因素：線圈和電容器,用電感L來表示線圈的特性，電容C來表示電容器的特性。

把電容和電感一起組成的電路叫諧振迴路，顯然不同的電容C和電感L的組合對應不同的頻率，假如我們要接收1000KHz的電波，通過調節電容和電感，讓諧振迴路的頻率正好等於1000KHz，那麼我們可以説這個迴路對於1000KHz的電波調諧了。

(五) 如何還原無線電波里的聲音信號?

天線收到特定頻率的電波，把它變成電路里震盪的電流信號，讓這個電流信號直接去驅動耳機，會聽到聲音麼？ 答案是不會！

我們平常用的耳機裏面有個小小的電磁鐵，會吸引一個震動膜片,如果通過電磁鐵的電流信號發生變化，在它的吸引下，震動片就發出頻率和強弱都不同的聲音來.看下面這個圖

被音頻信號調製過的無線電載波是以橫軸對稱的，即上下各有一條相反的音頻包絡線。耳機對高頻載波的信號沒有反應（即使有反應我們的耳朵也聽不出來），只對音頻包絡線有反應。在T時刻，假設與之對應的上面的包絡線上A點的電壓是+2V，那下面B點的電壓就是-2V，剛好與A點相抵消。這幅圖上任意時刻都是如此情形，即音頻載波反應在耳機上的電壓是零，耳機膜片不會震動，當然就不會響。

如在電路里串聯一隻二極管，情況就不同了

二極管有個單向導電的特性，即它只允許正方向的震盪電流通過，反方向的時候電路相當於斷開

即感應電流的下半部分被削去了，只剩下載波和一條音頻包絡線，這樣在不同時刻加在耳機電磁鐵上的電壓不同，耳機就能發聲了。

礦石收音機的耳機收音質量取決於其內部兩組線圈的電阻，電阻越大，效果越好。所以，礦石收音機多選用2000歐姆以上的高阻耳機。

這就是二極管的檢波作用，在二極管沒被髮明之前，發現有些天然的礦石具有單向導電性，可以用來檢波，於是礦石收音機就誕生了！礦石檢波器是礦石收音機最重要的組件，分固定礦石和活動礦石兩種,

下圖是由原礦石、錫箔、彈簧點觸針、礦石放置罩、銅螺絲蓋等共同組成，放置罩中間有一個調整孔。固定礦石將礦石裝入放置罩的一個銅螺絲蓋內，另一頭接着一個彈簧點觸針頂住礦石