矿石收音机

矿石收音机

大家习惯把那些不使用电源，电路里只有一个半导体元件的收音机统称为“矿石收音机”。由于最初是用矿石来做检波器，故由此而得名。

“矿石收音机”源于早期的检波器元件是直接用天然矿石作成，使用时得通过一根金属探针调整其在矿石上的压力和方位得名。矿石收音机是所有无线电接收设备里最简单的一种，除非离电台相当近否则其天线和地线的架设是非常考究的。

当晶体管发明后，无线电爱好者使用锗二极管替代了矿石。中国的老无线电爱好者凡是玩过矿石机的都应该记得2AP9这个充满怀念的二极管型号。

简单的矿石收音机可以只有一个线圈，可变电容器，检波器还有耳机构成，由于只有一个调谐回路而被称为“单回路矿石收音机”，这样的机器，在配用良好的天地线时可以接受当地或稍远一点的电台，但是分隔电台的能力（选择性）很不好，经常会出现“夹音”，也就是两个或者更多电台在一起响。

除了这样的简单形式外，还可以有二甚至是三回路的矿石收音机，以提高选择性，但是对音量没有大的改善。现在还有一种新型的检波用的MOSFET，可以获得接近于0伏特的压降，这种元件用于矿石收音机的检波效果绝佳。

优良矿石收音机需要：极好的天地线，高Q值的线圈和可变电容，低正向压降的检波器，灵敏和有良好阻抗匹配的耳机。

优点

无需用电源，节能环保。

可以用来测试天线或地线的效率。

矿石机很有吸引力，可以用来引导初学者、小朋友进入无线电、广播及DIY的天地。

线路简单，容易制作。

接上功放机，可收听到最佳音质的AM广播。

缺点

音量小

需要很长（五六十米）的天线。还需要地线。

材料

一个底板或者机箱（这个要不要都可以，看你想不想把作品保存得好一点）；

一个骨架（用来绕制线圈，可以用卫生纸筒）；

一个可变电容；

一个普通电容（2200皮法）；

一个高阻耳机（注意，高阻，一定要高阻！不然会不出声（一百米长的天线：呵呵，就是一段导线我都能给你弄响），可以用陶瓷扬声器）；

一个矿石（用于检波，现在很难买到，可以试试2AP9，1N60这两种二极管）；

一大堆导线；

一些漆包线（可以从废旧的线圈式镇流器和变压器里拆）。

在电子市场都可以买到。

步骤

第一步：在纸筒上用漆包线绕制线圈，九十圈，可以在头尾处钻一个眼，把线穿过去，用胶带粘好。然后小心地把漆包线的漆去掉，可以用砂纸磨。

第二步：把可变电容连在它的两边，一定确定电容的两极，不要错了，如果你有万用表最好量一下，相互电阻为无穷大的就是电容的两极，可以用电烙铁配合松香焊锡把它焊上，使之更加牢固。

矿石收音机

第三步：把二极管的随便一极连在可变电容与线圈相连的随便一极上。

第四步：把高阻耳机分别与二极管的另一极，可变电容的另一极（没连二极管的一级）相连。

第四步：在高阻耳机的两极上连上电容，那个2200皮法的。

第五步：在可变电容，二极管，线圈相连的地方接上天线，就是一段导线，越长越好，收到的台越多，最短两米。在可变电容，高阻耳机，线圈相连的地方连上地线。

第六步：如果你住在楼房，就把地线连在暖气管，自来水管之类的东西上，把天线架在室外，如果是平房，就把地线埋在地里，可以先在地里插一段水管，埋半米深，再把地线连上然后尽量把天线架高。

第七步：戴上耳机试听一下，转动可变电容，听听有没有电台。

矿石收音机是一个简单的无线电接收机，由长导线天线，用于选择信号频率的调谐器和检波器组成。 检波器可以使用矿石，也可使用检波二极管，还可以使用锗高频三极管检波器。据说矿石收音机可能依然被间谍使用。矿石收音机没有振荡器，因此反间谍组织不能侦测到被监听的频率。

最简单的短波矿石机，最容易的矿石机

作者：何颖楷（龙虾，cary38）

最简单的短波矿石机，也是最容易的矿石机，用图1这个电路，不需要地线。

这个看似不成立的电路却是很响的。导线的带电能力描述为对地电容，再把天线电感考虑其中，就有图2的等效电路。

这个电路也可以收中波。不过中波若是不加电感电容，天线要很长才能谐振。FM频段只要1.1--1.3米天线就能谐振，但FM不是调幅的，声音大不起来。短波是调幅的，谐振天线又不长，所以最容易。约11米天线就能在25、31米波段频率附近谐振，声音响亮。这两个波段拥有丰富的短波信号。

作者用图3的方法实施，收到了声音洪亮的中国国际广播电台：

洪亮就是音量已经大过头，超出了收听的需要。这个台很强，衰落也很厉害，弱的时候可以一点声音都没有，强的时候能完全盖住中国之声。短波中国之声是第二强台。这是深圳地区的情况。白天这个配置能收到深圳本地的两个中波台，一个深圳台，一个中国之声，一强一弱，都能听清。晚上这两个台就淹没在各种信号之中，很难分辨出来。晚上是短波的世界，主要是中国国际广播电台和中国之声，有时也能听到其它台，都有衰落现象。有时候所有台都听不清了，各种信号混成一片热热闹闹的气氛。

开始时作者使用优选的SHH-1耳机，两只串联用700欧。它既然这么响，于是换低灵敏的耳机。换成下品的舌簧耳机也行。用一只耳机也行。然后换电话用的SD-150，接上就响。又换32欧普通耳机，还是响。再换16欧号筒喇叭，信号强了也能响。最后换普通8欧喇叭，信号强起来时还是能响，还能听清内容！

所以说这是最容易的矿石机。　矿石，是指某些金属矿石，如硫化锌等，与金属丝点接触时，具有某些单向导电性，能用来对高频信号进行检波。它不是用来作电源、电容的，只是一个“质量很差的锗二极管”，在半导体二极管应用前，就可以用它来作检波用，但它的检波效率、工作稳定性等指标，远远低于2AP型锗二极管。

矿石收音机，就是一个天线回路，经调谐后，接矿石检波，再推动耳机收听。在电台信号很强的地方，也可用灵敏度高的舌簧式扬声器放出声音。为什么叫“矿石收音机”，这是因为矿石收音机是在微电子技术还没发展起来，刚刚出现半导体的时候，人们根据半导体的原理，用两块不同材料的矿石组成一个PN结来做最简单的二极管，并用这个二级管来滤波，因此叫矿石收音机。在无线电环境比较单纯的环境下，通过长长的天线感应无线电信号，然后滤波出声音。

矿石检波只不过是把矿石当做二极管而已，和二极管检波一样都是包络检波。

准确地说并不是把矿石当做二极管，而是把矿石（半导体）和导线放一起，作为一个金属-半导体接触的模块来单向导电，金属-半导体接触的效果和PN结的二极管差不多，这是半导体物理非常基础的部分，就不赘述了，百度一搜就有，比如

作者：匿名用户

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来源：知乎

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要领也很简单：

（1）适当的天线长度。天线长度从二极管处开始算起。针对特定频率可粗略按0.4倍波长设定，比1/2波长短一些。11米是推荐的天线长度，容易做、效果好，扣除引线和伸出还有足够的下垂高度，对信号丰富的25、31米波段有利，同时较好地避开中波；

（2）下垂直天线充分伸出。伸出2.4米比1.2米有2至4倍的音量。继续往外伸可能还会更强，只是实施有难度；

（3）二极管选低压降的。1mA压降约0.15伏的1ss106是推荐的型号；

（4）耳机需要一段引线。几十公分引线能起很好的地线作用。如果二极管直接连在耳机头上，没引线，音量大约只有一半。

耳机灵敏度就不用说了，但要知道双耳机比单耳机好很多。如果使用两个阻抗350欧或300欧的舌簧耳机，串联的音量大于并联。如果使用两个直流电阻2200欧耳机，并联的音量大一点。这是用开关快速切换对照的结果。

线材倒是不那么重要。作者从编织线（电视电缆剥出来的屏蔽层）开始试，又试了双股网线、单股网线、0.3mm漆包线，最后试0.17mm漆包线，好象没什么区别。相信多少有点区别，但没听出来，短波信号大起大落很影响判断。适当选用轻细铜线，减少挂重，实施会更容易。

有点影响的是接触损耗。一般轻轻触摸天线接入点（图1的A点），短波信号基本不受影响（手汗不多的情况）。反而中波更容易损耗，触摸A点会引起明显的衰减。这又是一个短波容易！事实上收短波时用手触摸A点就能去除一些杂信号，声音变得清一点。

这个电路也可以在户外用水平天线来实现。水平天线容易实施，推荐用7至20米可调节长度天线：

水平天线没有下垂天线音量大，但调节长度可获得更多体验，可以听清更多的电台。

实物图为作者使用的水平天线简易装备，裸线绕在风筝线轮上，放出来就是天线，长度随意。

晚上户外接收时，一端用塑料钩挂起，另一端用手提拉。风筝线轮是提拉天线的绝缘手持物，收线放线容易，导线不会扭麻花。裸线的好处是可以任意点接入，而且卷起来不形成电感。鱼夹脱去胶管露出尾部可当钩子用，需要时可以挂在天线上滑动接触，改变天线长度时仍可以无间断收听。这些简单办法都是试过好用的。

水平天线实测情况：具有一定方向性；举高接收的效果好得多；改变天线长度有选台效果；8米以下短波信号很弱，主要是混杂的中波、FM在信号在响，声音小；8米以上短波音量迅速增大；11米基本达到最大音量；15米以上信号比较杂。

无线电爱好者都对夜空的各种信号感到亲切吧？那是聆听天空和远方的感觉！这个简单的矿石机有非常好的高频音质。下垂天线伸出一点，用高音不错的SHH-1耳机，就能听到很多生动传神的细节。声音里仿佛能听到云雾中闪烁的微粒，连噪音都是迷人的。

2014年3月15日首发，16日重发

视频已经发到了ac4320948

如图，将导线接在吊车挂钩上（注意是挂钩而不是金属支架，这点很重要），然后另一边接地就能一路火花带闪电的听广播了。引起了工头的恐慌

听起来很DIAO是不是？但是原理是科学的。

原理：大型矿石收音机+等离子扬声器

在视频链接：【垃圾王】一次效果非常不明显的电磁压缩（附电磁弹射）中，我们提到过当电压非常高的时候，电弧会直接对地放电，电流经过大地回到了高压电源。（输出电压大约10KV即一万伏）

而把产生这个电弧的电源接入音频信号，是可以直接用电弧放音的：【AK】等离子扬声器演奏 电磁炮 ONLY MY RAILGUN，这就是等离子扬声器了——两根电极，足够高的电压，电源接入音频信号，就这么简单。至于谁在发声？自然是等离子电弧了，毕竟是等离子扬声器嘛。

但是音频信号从哪来？现场只有吊车啊。

说到这点，我还得反躬自省一下，从年初以来一直在致力于将自己的知识制成简明易懂人人学得会的视频教程的时候，忘记了提到这个非常简单又重要的电路。

当时我没有机会解释矿石收音机的基本原理，这里简单说明一下

矿石收音机是指用天线、地线以及基本调谐回路和矿石做检波器而组成的没有任何放大电路的无源收音机，它是最简单的无线电接收装置，主要用于中波公众无线电广播的接收，它的原理如下：

1：依靠天线接收无线电波的能量，天线越长、越高越好，于是工头就把吊车开过来了。

2：用电感线圈和可变电容组成谐振电路，来调选电台。当然你说一根钢筋或者一个铁桶也能谐振吼不吼哇，我当然是说吼啊。

3：矿石相当于二极管，用来检波。（电弧担当）

4：用高阻抗的耳机收听是为了更好的接收微弱信号。在电台信号很强的地方，也可用灵敏度高的舌簧式扬声器放出声音。为什么叫“矿石收音机”，这是因为矿石收音机是在微电子技术还没发展起来，刚刚出现半导体的时候，人们根据半导体的原理，用两块不同材料的矿石组成一个PN结来做最简单的二极管，并用这个二级管来滤波，因此叫矿石收音机。在无线电环境比较单纯的环境下，通过长长的天线感应无线电信号，然后滤波出声音。

显然，视频中的吊车和电缆已经构成了矿石收音机+等离子扬声器的电路

和DIY级别的矿石收音机相比，天线接收的信号很大，电压很大。将信号还原成机械振动（声音）是不需要高阻抗耳机的，可以直接利用高压击穿空气对地经等离子电弧形成回路，从而完成等离子扬声器的功能，以等离子电弧作为介质直接发声。

塔吊收音机的解释可参考以下文章

2010年9月2日，喀什地区无线电管理处接到喀什新隆建筑集团公司书面材料——《关于申请对建筑工地塔吊无线电检测的报告》，反映当地面建筑工人往塔吊吊钩上挂东西的时候，手掌接触吊钩表面的瞬间产生电击现象，引起人体的缩手、后退、跳起、恐慌等本能反应，对现场作业工人造成跌倒、坠落、碰伤、强烈刺激等人身伤害，给建筑工人人身安全带来了极大的安全隐患。

喀什地区无管处接到申请报告后，开展了一系列现场测试、分析判断及后期处理工作。

一、现场调查情况

接到报告后，喀什无管处高度重视，立即派出工作人员赶赴现场实地了解情况。当吊钩接触到与地面连接的金属体时会发出电火花，工人通过使用一铁制物件接触吊钩表面时，持续发出电火花。

现场使用测电笔触及吊钩时气泡很亮，用万用表交流电压各档测吊钩对地电压时，均达到最大值而无法测量。

建筑工人叙述，在被击瞬间，皮肤有较强的麻痹感，手指有明显的被灼出的白斑，心理上产生较强的莫名恐惧感。

喀什无管处工作人员使用频谱扫描分析仪对1MHz—3000MHz频段进行了扫描，在低频段显示的信号强度明显高于高频段强度，且频谱分布漂移且散乱，无法对捕捉频谱信号进行测量分析。

建筑公司领导和工人对塔机的电气系统进行了检查，包括线路、电动机对地绝缘电阻，塔身、电机外壳、电气箱接地电阻以及漏电断路器好坏等，结果都很正常，没有可疑之处，配电箱中的漏电断路器也没有出现过跳闸现象。三级电闸全部断掉，塔吊仍然带电！！

更为特殊的一个情况是，当吊钩接触到与地面连接的金属体发出电火花的同时，从持续的电火花中传出了连续清晰的广播电台声音。

经过监测判断，喀什无管处工作人员初步认定，这是一种高频电磁感应现象，而且是一种较为特殊的电磁感应现象。调查发现，离此建筑工地直线距离不足1公里的地方，设有自治区驻喀某实验台，其设置使用了好几台功率千瓦级的发射机，喀什无管处工作人员由此可以断定塔吊边放电、边说话现象，是由于大功率广播电台信号与塔吊自身高频感应产生的。

总之，高高的塔吊会带电、会放电、会“开口说话”，是一个与无线电发射和城市规划相关的科学问题，我们应该揭开它神秘的面纱。

当我们在现实生活中面临诡异的，无法解释的科学现象时，不要惧怕，更不要怀疑科学，而是以这种事件作为契机开始学习并丰富我们的知识，打开新世界的大门。这样，才是一名科学人应有的态度。以上。

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