Kaj je Crystal Radio?

Kristalni radijski sprejemnik je najstarejša izumljena oblika radia in se je začela izdelovati po tem, ko je leta 1874 nemški izumitelj Karl Braun odkril popravljalno lastnost kristalov. Številne kristalne oblike, kot sta mineral galenit ali svinčev sulfid, ki je služil kot kristalna komponenta zgodnjih kristalnih radijskih sprejemnikov, omogočajo prehod električnega toka predvsem v eno smer. Zaradi tega so uporabni za pretvorbo radijskih signalov izmeničnega toka (AC) v signale enosmernega toka (DC), tako da je mogoče avdio prenose ločiti od radijskega nosilnega vala in poslušati. Načelo popravljanja kristalov je povzročilo široko proizvodnjo kristalnih radijskih sprejemnikov po vsem svetu, vključno z njihovo običajno uporabo v prvi svetovni vojni. Ker niso zahtevali baterij za delovanje in so bili enostavni za izdelavo, so postali razširjeni vse do izuma baterijskih pogonski ojačevalniki in vakuumske cevi so omogočili močnejše radijske sprejemnike v zgodnjih dvajsetih letih prejšnjega stoletja.

Kristalni komplet je mogoče sestaviti le iz štirih funkcionalnih delov. Sem spadajo: antena, tuljava za uravnavanje, kristalni detektor in slušalke. Antena služi za zajemanje vseh okoliških radijskih valov, ki so prisotni na določeni lokaciji, in njihovo moč usmerja v kristalni radio kot električni tok. Uravnavalna tuljava je navitje iz bakrene žice, ki se uporablja za uglasitev večine prisotnih radijskih valov, tako da se nadalje obdela le želeni. Ta izbrana frekvenca radijskega valovanja se usmeri v kristalni detektor, ki loči nosilni radijski val od zvočnega signala, ki se nanj prenaša, ko potuje po zraku. Ker je zvočni signal običajno precej šibek, če ni baterijskega ojačevalnika, se slušalke nato uporabljajo za poslušanje kristalnega radia, da se poveča glasnost.

Od leta 2011 so kristalni radijski sprejemniki še vedno predmet šolskih znanstvenih eksperimentov in električnih hobijev, vendar so zaradi njihove nizke moči in omejene sposobnosti zajemanja radijskih signalov na daljavo zastareli kot komercialni izdelki. Sodobne komponente so tudi olajšale njihovo izdelavo. To vključuje zamenjavo sprejemnika mačjih brkov s polprevodniško kristalno diodo. Prvotna kristalna zasnova je uporabljala naravni kristal, s katerim se je stikala žična mačja elektroda z brki. Elektrodo je bilo treba premikati po kristalu, dokler ni bilo najdeno mesto, kjer bi struktura kristalne mreže prenašala signal skozi slušalke.

Kristalne diode uporabljajo enak princip popravljanja kot sprejemnik mačjih brkov, vendar ne potrebujejo nobene ročne nastavitve za prenos radijskega signala, ko ga uglasi tuljava za uravnavanje. Za izvajanje te vloge je bilo poleg galena uporabljenih več različnih vrst polprevodniških kristalov, vključno s silicijevim karbidom, železovim piritom in cincit-bornitom. Vsak material, ki ima polprevodniško električno lastnost, lahko deluje tudi namesto dejanskega kristala v kristalnem radiu. Sem spadajo tako običajni predmeti, kot so bakreni ameriški peni, ki so s staranjem pridobili zatemnjeno, polprevodno oksidirano površino, vendar so kristali sami najlažji material za delo pri izdelavi kristalnega radia in najučinkovitejši.