【转自无线电吴观周文】稍有编辑
矿石收音机
收听广播最简单、最实惠的收音机就是矿石收音机，即使一点没有电学常识的人，也都可以自己动手来做。它具备着不耗电力、声音清楚、费用俭省等优点，难怪初学无线电的人，开始就是先做矿石机，已学无线电的人，也常常对它恋恋不舍。
目前大家对半导体收音机很注意，说它体积小、耗费少、寿命长；其实矿石机就是半导体收音机，不过它只有半导体检波（检波的道理见后面），没有半导体放大罢了。
虽然有人认为矿石机有声音不响，不能收听远地电台的缺点，但究竟盖不过它的优点。对于初学习制作的业余爱好者讲还是很有趣的东西。这里打算谈谈矿石机的简单原理和安装方法，以及怎样可以得到比较优良的成绩。
矿石收音机里的“四大金刚”。
要安装矿石机，必须首先认识组成矿石机的元件和它们的符号，符号同元件的形状有相 像。并且数量也不多，很容易记住。现在先来谈一谈四个主要元件——天线、地线、矿石和听筒，除此以外，以后安装比较复杂的矿石机。要加添的元件并不多了。
一，天线的架设
天线安装的例子如图1，
图1上部是天线的符号。天线是一根用多股细铜丝绞合起来的粗铜线；单根比较粗的铜线，或者有胶皮包着的电线（胶皮不必剥去），也可以用。长度约20公尺，原则是尽可能长些，短了成绩要差。
天线两端用绝缘子的目的，是为着把天线跟竹竿隔开。因为直接把天线缚在竹竿上，一到下雨或者天气潮湿，就会减低声音，甚至于收不到。绝缘子是用瓷或玻璃做的，有各种形状，主要是有两个孔，用绳穿过一个孔缚在竹竿上，另一个孔就缚住天线。认识了绝缘子的目的，那末如果有合适的代替物如装电灯线用的磁夹板等，都可以应用。
引入线可以比天线细些，最好用有包皮的电线，它跟天线连接的部分，双方的铜都要刮光亮，并且用锡焊牢。引入线进屋不要迂回曲折，越直接越好，离开墙壁树木等物体至少要有0.3公尺；经过电灯线的地方，更应远离，以免碰线后引入线带电发生危险。进屋的地方，斜套一个无底长瓶或瓷管，使雨水不会沿线漏入屋内（图2）。如果不愿意在窗上或门上钻洞，那末可以用一条包香烟的铝箔，夹入薄的腊纸或云母里面，然后粘牢在窗槛上，（如图3），这样窗户仍可以自由启闭。至于引入线接天线的地方，可以靠近天线的任何一个头上，也可以在它的中间；还可以把天线的一个头延长，在绝缘子的洞里绕一下，引下来作为引入线，这样就不另外需要引入线了。
天线架设的高度，没有一定的呆板尺寸，原则上是高一点比较好。离地面可在10公尺以上，离屋顶至少2、3公尺。
二，地线的安装
地线安装的例子如图4。图中右上角像铁锹形的是地线符号。地线是与大地连通的线，所以跟地接触得越紧密越好。地线应该埋得深一点，至少两公尺左右，接触面也要广一点，并且要埋在潮湿的地方，因为潮湿是对导电有利的。如果靠近井或河，就把地线投入井底或河底。万一泥土干燥，可在地下发放些食盐或者碎木炭，帮助吸收水份。都市里可用地线夹子夹住自来水管子，如图5。如果买不到地线夹，可以把铜线紧绕在自来水龙头上。如能把铜线焊在自来水管上就更好，但普通的烙铁是没法焊的。
地线不要太长，不要曲折，也不要跟引入线绞合起来。
上面讲天地线的装法，是提纲挈领，在实际做的时候，可以掌握原则，通过自己的思考，根据具体情况，灵活运用，这是学无线电应当具备的起码条件。另外，要多研究一些理论，单靠幻想解决不了问题。例如有人这样想：矿石机接收无线电波主要是靠天地线，一副天地线听筒里就可以听到声音，那末再装一副天地线，力量加倍，声音一定也加倍了；依此类推，三副、四副……，矿石机可以用喇叭哗啦哗啦地唱了，实际上多装一副天地线，等于天线加长，地线加广，成绩是可以好一些的，但决不能加倍。
三，听筒（耳机）
我们对着有线电话的话筒讲话，话筒里的电流就跟着声音的高低强弱而变动，如图6。这种电流叫做“单向低频脉动电流”，因为它是向一个方向流动的，没有向反方向，就是没有向零电流线的另一方向流动，所以叫做单向；又因为它有高低起伏，所以叫做脉动；更因为它在一秒钟的时间里，起伏的次数并不多，所以叫做低频率。单向低频脉动电流实际上是包含着直流电流和低频交流电流，我们把零电流线移上到虚线的地位，很明显地可以看出它是低频交流电流的形状。讲到这里，要请注意：电流是电子的运动，曲线也不过表示每秒钟里各点电流振动的大小，并不是像水那样地弯弯曲曲地流动的。
这些电流由电话线输送到对方的听筒里，就还原为声音。
矿石机用的听筒和电话听筒的构造是一样的，（图7）不过矿石机用的听筒电阻大，电话听筒的电阻小罢了。图7中像眼镜形的是听筒的符号。靠近磁铁的薄铁片是处在紧张状态中的，但并不被吸住。当电流经过线圈的时候，磁铁的吸力要起变动，一忽儿强，一忽儿弱。因此薄铁片随着磁铁磁力的变动而振动，这样就激动空气而成为声音。
为着减小体积，矿石机听筒里面的马蹄形磁铁很小；又因为电流微弱，线圈圈数就比较多。现在听筒（耳机）有好多种，选择的余地很大。
无线电听筒是很灵敏的，如果有0.044微安的电流经过线圈就能感觉到有声音；如果有3、4个微安的电流，或者说有0.032微瓦的电功率，音乐语言都听得很清楚了。安是电流的单位，瓦是电功率的单位，“微”字是11,000,000的意思，所以一个微瓦就是一百万分之一瓦。家庭用的电子管收音机输出约有一瓦，喇叭放出的声音已经是很响了，优等的落地式13灯机输出也不过4—5瓦左右。
四，矿石（最原始的二极管）
矿石的作用就是检波。市面上有两种矿石出售，一种是固定矿石，一种是活动矿石，见图8。它们的符号都是一样的。如果有上品的固定矿石，使用时当然方便，可惜市面上有时买不到，所以还是用活动矿石。活动矿石也可以模仿自制，矿石可用中药铺里出售的自然铜，成绩往往比方铅矿石好，当然用锗高频二极管更好。
矿石（二极管）有一种单向导电的特性，为着讲清楚这个道理，我们把图8矿石的两头，标上“甲”“乙”。当“甲”端接上正电压，“乙”端接上负电压，假如通过的电流比较大；那末反过来接，就是“甲”端接负电压，“乙”端接正电压，就应当没有电流通过，但实际上多少还是有一些的。我们希望矿石从甲端到乙端通过的电流越大越好；从乙端到甲端通过得越少越好，这两者的差数越大，那末矿石就越灵敏，这种单向导电性叫做矿石的检波作用。
检波就是“检”无线电波中音频信号，图9：
（甲）和图6一样，是单向低（音）频脉动电流，这是广播电台里的话筒受到声音的激励而产生的。（乙）是高频等幅电流，是由电台里发射机高频振荡器的电子管产生的。（丙）是广播电台把（甲）（乙）混合以后发出来的无线电波，这种波叫做调幅波。原来（甲）必须寄托在（乙）里才能发送到远地去，矿石机接收的就是这种波。
如果把听筒直接接入天地线间是听不到声音的，必须用矿石检波后才能听到。图10是检波后的电波形状，听筒的薄铁片是跟虚线那样振动的。
检波的道理，有人用这样一个譬喻来说明：有一个每秒钟摆动1次的钟摆，如图11，两边各用一个小槌去敲击它，每秒钟敲1,000次，两边敲下去的时间和所用的力，完全相同，因此互相抵消，摆是不起振动的。这说明高频等幅波不能使听筒薄铁片振动的道理（其实即使振动，频率太高，人耳也听不到）。
如果敲时两边的力量相等，但同时有轻重的变化，每秒钟仍是敲1,000次，重的时候两边一样重，轻的时候一样轻，完全合拍一致，摆还是不动。这说明调幅波也不能使薄铁片振动的道理。
如果一边不敲，光是一边敲，每秒钟还是1,000次，前半秒重，后半秒逐渐减轻，摆就振动了。这说明检波后的电波可以使薄铁片振动的道理。
五，一架简单矿石机的制作和它的收音原理
图12是一架简单矿石机的线路图，图13是实体图，它是上面谈到的四个主要元件——四大金刚——所组成的。线头与线头连接的地方，要刮得清洁，缠得紧密，最好用锡焊牢。缠绕的方法，打个比方：要像藤与藤相绞那样，不要像藤绕树那样，因为藤绕树，树还是成一直线的，两者接触面不多。再打个比方：不要像大人抱小孩那样，是要像久别重逢的亲人互相拥抱那样。
天地线由于电磁波的感应，使矿石两端出现高频电压，一忽儿甲点是正，乙点是负；一忽儿甲点是负，乙点是正。矿石的甲点是正时就起检波作用，单向低频脉动电流就从甲点到乙点，经过听筒回到甲点，如箭头所示。这里有一点须特别注意：必须像图中那样有一条回路，电流才能流动。现在我们用直流微安表（是测量直流电流的仪器）代替听筒，那末电表的正极必须跟乙点相连，表针才向正确方向挥动，否则就会倒走。图中虚线是表示高频电压所产生的高频电流的回路，实线是单向低频脉动电流的回路。如果把矿石反转来接，那末微安表也要反过来接。
作者在首都北城试验：天线的长度仅5公尺，离地面的高度约6公尺，都是不够标准的。矿石是自然铜的活动矿石，在收听中央人民广播电台时，测得单向低频脉动电流的平均值为50微安。电表的内阻为75欧（欧是电阻的单位），矿石的内阻约500欧，整个回路的电阻共约600欧，所以矿石两端的电压约有30,000微伏（伏是电压的单位）。凡是矿石两端有10,000微伏的电压，就可以清晰地听到播音，现在增多了3倍，当然听起来很响亮，但这架矿石机试验时，除听到中央台第一种节目外，还混有第二种节目。如果用听筒代替微安表，听筒电阻约2,000欧，电路里的电流要减少，但矿石两端的电压是不会改变的，所以经过听筒的电流约12微安，或者说约0.29微瓦的电功率，足够使听筒的薄铁片发出响亮的声音了。
有些书里把简单矿石机的线路画成图14的样子，这是错误的，因而装好后也收不到声音。原因是高频电流很难通过听筒，但还可以通过听筒线圈所形成的电容器（电容器的解释见后）；它的主要错误是：单向低频脉动电流的回路不通，这就使听筒线圈里没有电流经过，薄铁片也不起作用。如果照图15的接法，再加一只听筒乙，那末两只听筒都有较弱的声音，电流的流向也可以在图中看出。如果用一根电线代替听筒乙，那末天地线短路，就是直接碰头，高频电流直接通地，听筒里也不会有声音。如果用一个高频扼流圈（是一个能阻止高频电流通过的线圈，无线电料行有售）来代替听筒乙，那末听筒甲的发音就响亮，因为整个回路里的电阻，对单向低频脉动电流来讲是减少了。
为着奠定进一步研究矿石机的基础，我们先谈这些；其实上述这架简单矿石机跟有调谐回路（见后）的矿石机去比，声音要低约三分之二，并且没有分隔电台的本领，这种本领无线电里叫做选择性。
线圈和电容器。
如果离开广播电台相当远，或者当地有两座广播电台，那么上面说过的简单矿石机是不合适的，必须加添两个元件——线圈和电容器。
无论那一类型的收音机里，都可以看到线圈和电容器搭配在一起工作，它们好像唱双簧的两个角色，如果表演起来合拍一致，就会使观众（也可以说听众）叫好。
线圈线圈的符号和实物见图16，它们是矿石机里不可缺少的元件。在线路图里是常常用“L”这个字母来表示。图16甲是空气心单层密绕圆管形线圈，左边是抽头的，右边是不抽头的。抽头就是绕到一定的圈数，不可剪断，把线绞合成双股，伸出一个头来，然后继续再绕。线圈管可以用胶木管，也可以用厚纸板自制，制成后在蜡里煮一下。绕线圈用的漆包线，直径在0.4公厘左右的都可以用，粗的比较细的成绩好些。
图16乙是蛛网形线圈，符号跟圆筒形线圈一样。蛛网板是蜡浸过的厚纸板，内径约30公厘左右。齿数有11、13、15等。每隔两齿一上一下地绕线。
现在我们先来绕线圈：选直径50公厘，长约110公厘的圆筒一个，用0.4l公厘直径的漆包线，从离开顶头5公厘处绕起，共绕80圈。如果要抽头，那么先绕20圈，以后每线10圈都抽出一个头来，共有七个线头和一个线尾。如果用蛛网板的话，那么圈数可以打一个九折，约70圈。先绕2O圈，以后每绕10圈，也都抽出一个头来，共有六个线头和一个线尾。
线圈有了抽头，可以随时增减圈数。为着接线方便，可以应用一个分线器（图17）。所有线圈的头都接在分线器的铜钉上，多余的铜钉，可以空着不用。线路里要接线头的那一个头接到旋臂上。旋动旋臂，可以跟无论哪一个铜钉接触，所以分线器实际上是一个单刀多掷开关，应当装在板面上，把柄伸出在面板前面，用一个旋钮转动，旋钮见图18。
无论圆管形或蛛网形的线圈，在绕制和安装方面要注意下列各点：（1）要绕得紧密，要绕得整齐；（2）线头线尾要固定，不使松脱；（3）安装时可以用各种支架，但支架不要跟线圈相碰；（4）全部接线尽可能地短。
绕成后的线圈，圈数多，电感量大，反之则小。电感量的单位叫亨，接收广播用线圈的电感量很小，通常以百万分之一亨（微亨）来表示。电感量除与线圈多少有关外，还跟线圈的形状，如圆管形、蛛网形等；线圈的绕法，如间绕、密绕、叠绕等；线圈绕好后的长度；所用漆包线的直径；圆管的直径；圆管里面的物质等有关。
线圈和电容器的搭配，实际上是线圈的电感量和电容器的电容量的搭配。如果电容量是不变的，那么要达到搭配的目的，必须变动电感量，就是要增减线圈的圈数，这就是为什么线圈要抽头的道理。
电容器电容器有两种：固定的和可变的（图19）。在线路图里电容器常常用“C”这个字母来表示。
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