Co to jest radio kryształowe?
Odbiornik radiowy z kryształami jest najwcześniejszą wynalezioną formą radia, i zaczął powstawać po odkryciu w 1874 r. Niemieckiej wynalazcy Karla Brauna rektyfikacyjnej właściwości kryształów. Wiele form krystalicznych, takich jak galena mineralna lub siarczek ołowiu, które służyły jako składnik krystaliczny wczesnych radiostacji krystalicznych, pozwalają na przepływ prądu elektrycznego tylko w jednym kierunku. To czyni je przydatnymi do przekształcania sygnałów fal radiowych prądu przemiennego (AC) w sygnały prądu stałego (DC), dzięki czemu transmisje audio można odłączyć od fali nośnej radia i słuchać. Zasada rektyfikacji kryształów zaowocowała szeroką produkcją kryształowych odbiorników radiowych na całym świecie, w tym ich powszechnym zastosowaniem w I wojnie światowej. Ponieważ nie wymagały baterii do działania i były łatwe w budowie, stały się powszechne aż do wynalezienia baterii zasilane wzmacniacze i lampy próżniowe umożliwiły stworzenie mocniejszych odbiorników radiowych na początku lat dwudziestych.
Zestaw kryształów można zbudować tylko z czterech funkcjonalnych części. Należą do nich: antena, cewka strojenia, detektor kryształów i słuchawki. Antena służy do przechwytywania wszystkich fal radiowych otoczenia obecnych w wyznaczonym miejscu i kierowania ich mocy do radia kryształowego jako prądu elektrycznego. Cewka strojąca jest uzwojeniem z drutu miedzianego, który służy do strojenia większości obecnych fal radiowych, dzięki czemu tylko pożądana jest przetwarzana dalej. Ta wybrana częstotliwość fali radiowej jest kierowana do detektora kryształu, który oddziela falę radiową nośną od sygnału audio, który na niej wciąga, gdy przemieszcza się w powietrzu. Ponieważ sygnał audio jest zwykle dość słaby przy braku wzmacniacza zasilanego bateryjnie, słuchawki są następnie wykorzystywane do słuchania radia kryształowego w celu maksymalizacji poziomów głośności.
Od 2011 r. Radia kryształowe są nadal przedmiotem szkolnych eksperymentów naukowych i hobbystów elektrycznych, ale ich niski poziom mocy i ograniczona zdolność do wychwytywania dalekich sygnałów radiowych sprawiły, że stały się przestarzałe jako produkty komercyjne. Nowoczesne komponenty również ułatwiły ich budowę. Obejmuje to zastąpienie kocie odbiornika wąsów krystaliczną diodą półprzewodnikową. Oryginalna konstrukcja kryształu wykorzystywała naturalny kryształ, z którym zetknęła się drutowa elektroda kotka. Elektrodę trzeba było przesuwać po krysztale, dopóki nie zostanie znalezione miejsce, w którym struktura sieci krystalicznej przesyła sygnał do słuchawek.
Diody kryształowe wykorzystują tę samą zasadę rektyfikacji, co odbiornik bokobrody kota, ale nie wymagają żadnej ręcznej regulacji w celu przesłania sygnału radiowego po dostrojeniu przez cewkę strojeniową. Oprócz galeny zastosowano kilka różnych rodzajów półprzewodnikowych kryształów, w tym węglik krzemu, piryt żelaza i cynit urodzony. Każdy materiał, który ma półprzewodnikową właściwość elektryczną, może również działać zamiast prawdziwego kryształu w radiu krystalicznym. Obejmuje to takie powszechne przedmioty, jak miedziane monety amerykańskie, które z wiekiem nabyły zmatowioną, półprzewodnikową utlenioną powierzchnię, ale same kryształy są najłatwiejszym materiałem do budowy radia kryształowego i najskuteczniejszym.