Záhada s drátovou anténou a kryštálkou

[robos]

Zdravím všetkých.

V rámci experimentovania s jednoduchými AM prijímačmi som narazil na vec, ktorú si neviem vysvetliť. A potreboval by som poradiť - viac z toho dôvodu, aby som pochopil príčinu, než aby to fungovalo.
Mám obyčajnú kryštálku podľa obrázku. Moc sa toho už nedá zachytiť na stredných vlnách, ale vždy je tam ako referencie silný signál z vysielača Solt na 540 kHz. Po zotmeni sa objaví veľa staníc od 800 kHz vyššie.

Mám anténu pod strechou, rovný drát v dĺžke 13m, zvedený cez koaxiál na stôl. Má veľkú kapacitu, približne 500 pF. Touto anténou chytám všetky tie stanice - na začiatku ladiacej kapacit (380 pF) je Solt, potom nad tým je prázdno asi do polovice ladenia, a v hornej polovici ladiacej kapacity 4-5 ďaľších staníc (po zotmení).

Rozhodol dom sa otestovat citlivosť kryštálky a tak som odpojil tú anténu pod strechou a pripojil som anténu "garnýžovú" - izbovú. Drát, zo stola asi 1,5 m vertikálne, potom 2,5 m horizontálne. Stanice v hornej časti ladenia hrali slabšie, podľa očakávania. Ale čo je prekvapením, úplne zmizla najsilnejšia stanica - Solt ! Pridal som trochu paralelnej kapacity k ladiacemu kondenzátoru (lebo kratšie anténa má asi menšiu vlastnú kapacitu). Nepomohlo. Solt nie je "schovany" pod rozsahom kondenzátora.

Skúsil som pripojiť cez 1 pF ku kryštálke generátor BK124 naladený a 540 kHz a tento signál kryštálka zachytí, takže naladená tam je. Nakoniec som asi už v zúfalstve otočil izbovú anténu tak, aby bola rovnobežne s tou strešnou (predtým boli kolmo na seba) a ešte som ju predĺžil na 5 m, ale nepomohlo. Počuť len stanice asi od 1 MHz hore. Tak ma laicky napadá, že táto kratšia anténa má rezonančnú frekvenciu a Solt s frekvenciou 540 kHz leží pod ňou. Skúsil som teda pripojiť kondenzátor 270 pF paralelne k vstupu, aby som simuloval väčšiu kapacitu antény. Podobne som dal do série s anténou väčšiu aj menšiu indukčnosť (cievku), ale bez výsledku.

Už neviem, čo mám robiť, aby som tam ten Solt dostal. Ide mi o pochopenie príčiny. Je to v celku obskurná vec, že si človek urobí kryštálku dokonale podľa návodu, síce len s náhradnou anténou, a hrá mu na nej všetko vzdialené, iba lokálna stanica nie (!) To sa človek-nováčik môže aj na hlavu postaviť a nepochopí to. V podstate sa asi jedná odlaďovač.

Ale keby aj šlo o inú rezonančnú frekvenciu, aký je rozdiel medzi drátovou anténou (pod strechou) a drátovou anténou v izbe? Drát ako drát, i keď rozdielnej dĺžky. Na SV by to mohlo byť jedno.

Vďaka za prípadné tipy alebo vysvetlenie. Budem rád, keď sa mi to poradí rozlúsknuť. Príde mi to dosť zásadné, keď človek experimentuje s prijímačmi a proti všetkej logika mu nehrá práve blízka stanica.

[Hill]

A na tu původní anténu Solt stále hraje? Nebo hraje, jako ostatní stanice, aspoň večer?
Dobré povídání o anténách je tu.
Anténa má komplexní vnitřní impedanci, je tedy teoreticky možné, že spolu s vstupní impedancí krystalky vytvoří odlaďovač (i když takový případ nepamatuji, a to jsme tahali antény různě vysoké a různě dlouhé, jak to kde šlo). Ale že by to odladění bylo tak účinné, aby zbylá úroveň signálu vůbec nestačila k otevření diody, to mi připadá, jako nemožné, zvlášť, když zkoušíš ten zdroj signálu "rozlaďovat".

[Hill]

A na tu původní anténu Solt stále hraje? Nebo hraje, jako ostatní stanice, aspoň večer?
Dobré povídání o anténách je tu.
Anténa má komplexní vnitřní impedanci, je tedy teoreticky možné, že spolu s vstupní impedancí krystalky vytvoří odlaďovač (i když takový případ nepamatuji, a to jsme tahali antény různě vysoké a různě dlouhé, jak to kde šlo). Ale že by to odladění bylo tak účinné, aby zbylá úroveň signálu vůbec nestačila k otevření diody, to mi připadá, jako nemožné, zvlášť, když zkoušíš ten zdroj signálu "rozlaďovat".

[robos]

Ja som si ešte za diódu pripojil jednoduchý NF zosiilňovač s tranzistorom, aby som to lepšie preskúmal. Na strešnú anténu Sold ide ako víno, ale na tú náhradnú vôbec nič.

V noci mám komplet zarušené SV pásmo chraptením z pouličných lámp. Ale Solt sa v tom neutopí (na tú pôvodnú anténu). Musím to večer zopakovať a lepšie preskúmať.

Ako píšeš - je to divné, že by nejaká drátová anténa mala odladiť stanice pod 1 MHz. Používam bežnú cievku TESLA pre feritové antény.

Vďaka za odkaz, sú tam zaujímavé nápady na ďaľšie experimentovanie. Tieto hrátky s chytaním signálov, s audiónmi, reflexami, alebo len s diódou bez rezonančného obvodu - je to ako droga, spôsobujúca eufóriu. Chceš viac a viac.

[kulikus]

[EKKAR]

Nemalou kapacitu vnáší do tý antény koaxiální svod, obzvlášť jestli má uzemněnej stínicí plášť. A naopak jestli uzemněnej není, může se plášť chovat jako druhý rameno dipólu a rezonovat někde úplně jinde. Chtělo by to přesnější popis konstrukce i jejího upevnění k baráku - a taky pár fotek...

[EKKAR]

Nemalou kapacitu vnáší do tý antény koaxiální svod, obzvlášť jestli má uzemněnej stínicí plášť. A naopak jestli uzemněnej není, může se plášť chovat jako druhý rameno dipólu a rezonovat někde úplně jinde. Chtělo by to přesnější popis konstrukce i jejího upevnění k baráku - a taky pár fotek...

[kulikus]

Koax mívá kolem 100 pF/m mezi středovým vodičem a opletem.

[Sandal]

Může cívku v rezonanci nepříznivě ovlivnit i použité sluchátko? Jestli ovlivňuje jakost cívky, nemusí stanici vůbec naladit, jestli je moje úvaha správná. Možná melu voloviny, VF není moje parketa.

[Hill]

Samozřejmě, impedance použitého sluchátka má vliv na vstupní impedanci detektoru, potažmo na stupeň tlumení laděného obvodu. Ten lze zase ovlivnit umístěním odbočky pro detektor na cívce, ale je to kompromisní záležitost: čím níže je odbočka, tím slabší je detekovaný signál, ale lepší selektivita, tu ale může zhoršit i nevhodně navázaná anténa.
Svod koaxiálem od drátové antény, jak výše psáno, je k ničemu, jestli se na obou koncích nespojí paralelně jádro s pláštěm, aby celý koaxiál působil, jako anténa. Svislá část přijímá, vodorovná jen mění imopedanci antény (elektricky ji prodlužuje).
Alei ta impedance antény se projeví na selektivitě laděného obvodu tím víc, čím těsnější má anténa vazbu na obvod. Proto se v krystalkách vyplatilo udělat na cívce více odboček a pro připojení antény vybrat nejvhodnější. Nebo odbočky nedělat a anténu navázat induktivně samostatným vinutím, u kterého se zkusmo optimalizuje počet závitů a vzájemná vzdálenost od laděného obvodu.
Na všechny krystalky, které jsem stavěl, jsem používal sluchátka s impedancí 2k2, častěji se mezi lidmi vyskytovala sluchátka s impedancí 4k. Hrálo to se všemi.

[Hill]

Samozřejmě, impedance použitého sluchátka má vliv na vstupní impedanci detektoru, potažmo na stupeň tlumení laděného obvodu. Ten lze zase ovlivnit umístěním odbočky pro detektor na cívce, ale je to kompromisní záležitost: čím níže je odbočka, tím slabší je detekovaný signál, ale lepší selektivita, tu ale může zhoršit i nevhodně navázaná anténa.
Svod koaxiálem od drátové antény, jak výše psáno, je k ničemu, jestli se na obou koncích nespojí paralelně jádro s pláštěm, aby celý koaxiál působil, jako anténa. Svislá část přijímá, vodorovná jen mění imopedanci antény (elektricky ji prodlužuje).
Alei ta impedance antény se projeví na selektivitě laděného obvodu tím víc, čím těsnější má anténa vazbu na obvod. Proto se v krystalkách vyplatilo udělat na cívce více odboček a pro připojení antény vybrat nejvhodnější. Nebo odbočky nedělat a anténu navázat induktivně samostatným vinutím, u kterého se zkusmo optimalizuje počet závitů a vzájemná vzdálenost od laděného obvodu.
Na všechny krystalky, které jsem stavěl, jsem používal sluchátka s impedancí 2k2, častěji se mezi lidmi vyskytovala sluchátka s impedancí 4k. Hrálo to se všemi.

[Artaban001]

U mě zajímavé výsledky dával zemnící kolík od zásuvky a radiátor (co je anténa a co uzemnění je na vlastním uvážení) - na diodový paralelní zdvojovač to utáhlo i 8 ohmový reproduktorek z Ruskýho rádia.

[robos]

Tak cez deň som skúšal izbovú anténu a Solt tam bol (jediná stanica zachytiteľná cez deň) a bol slabý, pretože je to len garnýžovka, ešte k tomu vertikálne krátka. Takže uvažujem, že večer bol ten slabý signál Soltu úplne prehlušený tým rušením od uličných lámp. Ten izbový drát má asi 5m horizontálne, po nejbližšiu pouličnú výbojku je to cca 10-15 m. Prečo ale stanice nad 1 MHz bolo počuť aj na izbovku? Mali silnejší signál než Solt vďaka podmienkam?? Musím pomerať objektívne, t.j. vyfiltrovať si jednosmernú zložku po detekcii a pomerať jednotlivé stanice.

Je teda možné, že úroveň užitočného signálu Soltu z tototo kusu drátu je vo veľkom nepomere k lampovému ručeniu. (Prečo ale potom strešná anténa je na tom lepšie?? )

Celé to budem musieť ešte overiť experimentami, ale dostanem sa k tomu až budúci víkend. A som si myslel, že s kryštálkami už skončím, vyskúšam ešte detekciu elektrolytom a plameňom, a posuniem sa k zložitejším veciam. Ale o kryštálke by sa dala napísať bakalárka a aj tak si myslím, že nikdy nebudem celkom rozumieť, čo sa v nej skutočne (t.j. všetky signálové pomery, vplyvy súčiastok, kedy funguje zdvojovací detektor, kedy nie, kedy funguje predpätie pre diódu, kedy nie atď.)

[robos]

Moja strešná anténa je veľmi diletentnská. 13 m drátu (elektroinštalačný), asi 2-3 m od jedného konca som ho odizoloval a natvrdo (bez nejakého transformátora) som na neho pripojil žilu koaxiálu. Cez dieru v stropnej doske (asi 30 cm) zvedený do miestnosti popri stene. Ten koaxiál som kupoval tiež asi 13 m a bolo mi ho ľúto skracovať, takže je dlhý a stočený Dal by sa o pár metrov skrátiť. Najväčší majsterštik je to, že to opletenie koaxiálu nakoniec nepripájam na zem, pretože to má kapacitu 900 pF. Takže je to koaxiál, ale opletenie je vo vzduchu Bez pripojeného opletenia má anténa kapacitu cca 250 pF. So sériovým C = 100 pF je celkom silný signál. Dá sa ísť aj na 33 pF.

Každopádne som s tou anténou veľmi spokojný, pretože to bol obrovský pokrok v sile signálu. Rád ale prijmem rady, ako to môžem urobiť lepšie a správne. Už som chcel ten koaxiál nahradiť drátom. Obával som sa jeho veľkej kapacity voči stenám, ale nebude to horšie, ako neuzemnený koaxiál. Vyskúšam a uidím. Benefitom by mohol byť menší sériový kondenzátor medzi anténou a rezonančným obvodom => silnejší príjem.

Uzemňujem na zarušený radiátor (50 Hz), bez problémov a má to jasný efekt.

Rámová anténa je tiež dobrý nápad, až bude čas. Som zvedavý, či na ňu niečo chytím a či je schopná urobiť viac, než izbová drátová anténa. Často sa o nej písalo v starom Rádioamatérovi, tak je na čase vyskúšať jej účinok v praxi.

Anténu pripájam vždy cez asi 100 pF na horný koniec rez. obvodu. Ked ju pripojím na odbočku, ozvú sa myslím KV stanice. Musím overiť. Je toho stále veľa čo skúšať. Potom prídu na rad audióny a to bude teprv Babilón...

[kulikus]

Připomínám - rámová anténa je směrová!
A když na naladěnou rámovku položíš SV feritku se 600 (?) závity, máš zisk 27dB.
Počtem závitů si nejsem jist. Šlo o běžnou kraťoučkou trámkovou feritku z čínského AM rádia na dvě tužkový.

[robos]

[EKKAR]

Ta rámovka se transformuje do feritky ... Udělá v principu něco jako spojnou čočku pro rádiový vlny - a do toho pole "zhuštěnýho" rámovou cívkou se umístí feritka, která má sama o sobě relativně malej efekticbí průřez, ale dobře "čerpá" z toho už jednou rámovkou zhuštěnýho pole. Pokud se rámovka naladí paralelním kondem do rezonance s přijímaným kmitočtem, bude to fungovat jako pásmová propust pro danou naladěnou stanici.

[EKKAR]

Ta rámovka se transformuje do feritky ... Udělá v principu něco jako spojnou čočku pro rádiový vlny - a do toho pole "zhuštěnýho" rámovou cívkou se umístí feritka, která má sama o sobě relativně malej efekticbí průřez, ale dobře "čerpá" z toho už jednou rámovkou zhuštěnýho pole. Pokud se rámovka naladí paralelním kondem do rezonance s přijímaným kmitočtem, bude to fungovat jako pásmová propust pro danou naladěnou stanici.

[Hill]

To jsem si udělal kdysi z krabice od pizzy, jak to popisuji tady.
Já jsem po obvodu navinul cívku (přibližný počet závitů v odkazu) a vyříznul díru pro tranzistorák, který jsem prostrčil skrz ni. A ladil.
Pro krystalku by měla stačit odbočka k detektoru na druhém až třetím závitu od "zemního" konce.

[Hill]

To jsem si udělal kdysi z krabice od pizzy, jak to popisuji tady.
Já jsem po obvodu navinul cívku (přibližný počet závitů v odkazu) a vyříznul díru pro tranzistorák, který jsem prostrčil skrz ni. A ladil.
Pro krystalku by měla stačit odbočka k detektoru na druhém až třetím závitu od "zemního" konce.