Krystalka pro KV
Kdysi jsem dostal k posouzení zajímavý článek od autora, který si říká Chiron. Článek se jmenoval „Strašidelné rádio Nikoly Tesly“. Podle zapojení a rozměrů rezonančních obvodů jsem tušil, že půjde o zajímavou variantu krystalky pro příjem v pásmu krátkých vln (KV).
Přívlastek „strašidelné“ vychází z příběhu, podle nějž Nikola Tesla při svých pokusech s přenosem energie vzduchem poslouchal na svém přijímači záhadné zvuky, které si vyložil jako hlasy z jiných světů. Vzhledem ke kmitočtům, se kterými Nikola Tesla pracoval, a k podstatně větším rozměrům jeho přijímače lze předpokládat, že šlo o pásmo velmi nízkých kmitočtů (VLF). V pásmu VLF lze skutečně zachytit zajímavé zvuky elektrických a elektromagnetických polí přírodního původu.
Konstrukce rezonančních obvodů popisované krystalky vychází z patentu Nikoly Tesly pro bezdrátový přenos elektrické energie. V podstatě jde o dva vázané rezonanční obvody s plošnou cívkou. V případě přijímače je primární rezonanční obvod vnitřní spirálová cívka včetně připojené antény a uzemnění. Podle Nikoly Tesly má být celková délka vodiče od antény přes cívku až k uzemnění rovna čtvrtině přijímané vlnové délky nebo její lichý násobek. Mezi rezonančními obvody nemá být těsná vazba. Sekundární rezonanční obvod je po obvodu primární cívky a v případě této krystalky je laděný do rezonance paralelně připojeným vzduchovým otočným kondenzátorem. Základní zapojení krystalky je na obrázku.
Při praktické realizaci jsem neměl k dispozici žádný rozměrový výkres ani počty závitů, a proto jsem experimentoval. Doma jsem našel vzduchový ladící kondenzátor ze starého rádia s rozsahem 30-500 pF. Podle Nikoly Tesly má být vnější cívka tvořena silnějším vodičem. Doma jsem našel červené CYA lanko průřezu 0,75 mm², ze kterého jsem namotal dva závity vnější spirály o vnitřním průměru 29 cm. Tím vznikla cívka s indukčností přibližně 2,8 µH. Ve spojení s paralelní kapacitou 30-500 pF tak vznikl paralelní laděný rezonanční obvod v rozsahu přibližně 4-17 MHz. Vlastní (parazitní) kapacita vnitřní spirálové cívky má být co nejmenší. Zvolil jsem tedy střední vzdálenost mezi závity 10 mm a drát Cul Ø 0,5 mm, který jsem měl doma. Na Internetu jsem našel stránku pro výpočet indukčnosti spirálové cívky a spočítal indukčnost 18 µH při 14 závitech, vnější průměr spirály 28 cm a délku vinutí 6,2 m. Vnitřní spirálu jsem si nechal vykreslit pomocí parametrických rovnic uvedených na obrázku zapojení ve volně dostupném programu LibreCAD a vytiskl na papír velikosti A3. Ten jsem nalepil na tvrzený papír ze staré přepravky. Podle této šablony a s pomocí lepící pistole jsem pak vyrobil obě plošné cívky. Tvrzený papír posloužil jako univerzální montážní deska pro všechny součástky.
K hotové krystalce jsem připojil vysokoimpedanční sluchátka 4 kΩ a pokusnou drátovou anténu délky 6 m zavěšenou ve volném prostoru kolmo vzhůru na horizontálně natažený provázek mezi stromy. Výsledkem bylo velké překvapení. Popisovaná konstrukce byla schopna přijímat nejsilnější amplitudově modulované stanice v pásmu KV. Jde tedy o skutečnou krystalku.
Příjem stanic na této krystalce záleží na aktuálních podmínkách šíření v pásmu KV. Někdy není slyšet nic, ale většinou lze dobře naladit 1-3 stanice. Zvláště k večeru a v noci je slyšet mnoho silných stanic, které se prolínají, mizí a znovu objevují. Krystalkou lze také poslouchat silné OTH radary (vrčení, které se pomalu přelaďuje) nebo třeba elektrické ohradníky pro zvěř (periodické prskání v celém pásmu KV).
Dalším překvapením byla možnost příjmu bez uzemnění. Úplně stačí protiváha tvořená sluchátky a posluchačem nebo jen kus drátu zakončený hřebíkem v zemi. Nutný je ale dostatečně velký volný prostor kolem plošné cívky a antény. Například pouhé zavěšení antény pod strom způsobí znatelný útlum.
Pokud vás nezajímá stanice na konkrétní frekvenci, není potřeba příliš řešit délku drátové antény. Za dobrých podmínek šíření určitě něco naladíte i s drátem délky 2 m, ale klidně můžete vyzkoušet drát délky několika desítek metrů.
Krystalku je vhodné doplnit nízkofrekvenčním (NF) zesilovačem. V mém případě jsem si postavil na pokusnou desku jednoduchý NF zesilovač s obvodem LM386, který umožňuje poslech na reproduktor. Zesilovač jsem napájel malým solárním panelem s akumulátorem.
Zde si můžete poslechnout záznam příjmu pomocí této krystalky s anténou délky 6 m v červenci 2022 v pozdních odpoledních hodinách.
Pěknou databázi rozhlasových stanic v pásmu KV najdete na stránkách Short-Wave.Info. Hledat v databázi lze pomocí několika kritérií (jméno stanice, jazyk vysílání, čas vysílání, rozhlasové pásmo, frekvence). Mimo jiné zde najdete mapu s polohou vysílačů, vysílací časy, výkon a směr vyzařovaní. Pokud zadáte svoji polohu, dozvíte se navíc vzdálenost a odhad síly přijímaného signálu.
Podívejte se také na konstrukci krystalek pro SV a DV.
