Что такое хрустальное радио?

Кристаллический радиоприемник является самой ранней формой радиоизобретения, и его начали изготавливать после того, как в 1874 году немецкий изобретатель Карл Браун открыл свойство выпрямления кристаллов. Многие кристаллические формы, такие как минерал галена или сульфид свинца, который служил кристаллическим компонентом ранних кристаллических радиоприемников, позволяют электрическому току проходить в основном только в одном направлении. Это делает их полезными для преобразования радиоволновых сигналов переменного тока (AC) в сигналы постоянного тока (DC), чтобы аудиосигналы можно было отделить от несущей радиосигнала и прослушать. Принцип выпрямления кристаллов привел к широкому производству кристаллических радиоприемников во всем мире, включая их общее использование в Первой мировой войне. Поскольку они не требовали работы батарей и были просты в сборке, они получили широкое распространение до изобретения батарей. Усиленные усилители и вакуумные лампы сделали возможным создание более мощных радиоприемников в начале 1920-х годов.

Кристаллический набор может быть построен только с четырьмя функциональными частями. К ним относятся: антенна, катушка настройки, детектор кристаллов и наушники. Антенна служит для захвата всех окружающих радиоволн, присутствующих в указанном месте, и направляет их мощность в кристаллическое радио в качестве электрического тока. Настраивающая катушка представляет собой обмотку из медного провода, которая используется для настройки большинства присутствующих радиоволн, так что только желаемая часть обрабатывается дальше. Эта выбранная частота радиоволн направляется в кристаллический детектор, который отделяет несущую радиоволны от аудиосигнала, который соединяется с ним при его прохождении по воздуху. Поскольку в отсутствие усилителя с батарейным питанием звуковой сигнал обычно довольно слабый, наушники используются для прослушивания кристаллического радио, чтобы максимизировать уровень громкости.

Начиная с 2011 года, кристаллические радиоприемники все еще производятся школьными научными экспериментами и любителями электроники, но их низкий уровень мощности и ограниченная способность фиксировать удаленные радиосигналы сделали их устаревшими в качестве коммерческих продуктов. Современные компоненты также облегчили их сборку. Это включает в себя замену приемника кошачьих усов твердотельным кристаллическим диодом. В оригинальном дизайне хрусталя использовался натуральный кристалл, с которым контактировал проволочный кошачий электрод. Электрод нужно было перемещать по кристаллу, пока не будет найдено место, где структура кристаллической решетки будет передавать сигнал через наушники.

Кристаллические диоды используют тот же принцип выпрямления, что и приемник кошачьих усов, но не требуют какой-либо ручной настройки для передачи радиосигнала после его настройки с помощью настраивающей катушки. Несколько различных типов полупроводниковых кристаллов были использованы для выполнения этой роли помимо галена, в том числе карбид кремния, пирит железа и циннит-борнит. Любой материал, обладающий полупроводниковым электрическим свойством, может также работать вместо реального кристалла в кристаллическом радиоустройстве. Это включает в себя такие распространенные объекты, как медные копейки США, которые с возрастом приобрели потускневшую, полупроводниковую окисленную поверхность, но сами кристаллы являются самым простым материалом для работы при создании радиоприемника и наиболее эффективным.