Detektorradio bauen

Das Detektorradio ist die einfachste Konstruktion eines Radioempfängers. Dieser Empfänger braucht keine externe Energiequelle und bezieht seine Energie direkt aus den elektromagnetischen Wellen. Von den Anfangszeiten des Radios bis kurz nach dem Ende des zweiten Weltkriegs waren diese Empfänger sehr verbreitet.

Der Schaltplan eines Detektorradios ist recht einfach und besteht nur aus folgenden Komponenten: Antenne, Erdung, Spule, Drehkondensator, Diode und Kopfhörer.

Es hat mir schon lange in den Fingern gejuckt selbst einen Detektorempfänger zu bauen. Spontan habe ich mir vor einer Woche die passenden Bauteile bestellt und gestern waren sie da. Also habe ich mich gleich daran gemacht sie auf einem Steckboard zusammen zu stecken.

Im Folgenden werde ich meinen Aufbau erläutern.

Antenne

Eine gute Antenne ist das A und O bei einem Detektorradio. Je größer bzw. länger sie ist, desto besser das Signal (die Chance irgendwas zu empfangen) und lauter die Radiosendung.
Für meine Konstruktion habe ich etwa 7 m Schaltlitze (muss nicht abisoliert werden) im Zimmer aufgehängt.
Wer eine Dachantenne für analoges Fernsehen hat, kann sie auch verwenden.

Erdung

Für eine Erdung muss der Draht mit dem Erde verbunden werden. Oft stellt ein Heizkörper (wie in meinem Fall) bzw. die Wasserleitung eine gute Möglichkeit der Erdung dar. Man muss nur sicherstellen, dass der Kontakt gut ist. Möglicherweise muss man eine Stelle frei kratzen.

Spule

Zuerst habe ich die Spule mit dem Kupferlackdraht gewickelt. Der Durchmesser des Drahts ist nur indirekt wichtig, denn je größer er ist, desto weniger Windungen pro Länge hat man (was für die Induktivität wichtig ist). Ich habe einen Draht mit 0,3 mm Durchmesser verwendet.

Als Spulenkörper habe ich eine leere Klopapierrolle (Durchmesser 4,5 cm) benutzt. Dazu habe ich sie gekürzt und auf jeder Seite längst zwei Schlitze eingeschnitten in die der Draht eingeklemmt wird, damit er stabil bleibt. Abschließend wurde die Wicklung mit einem Streifen Tesafilm befestigt. Insgesamt habe ich 40 Windungen auf 14 mm aufgewickelt, was in etwa einer Induktivität von 228 µH entspricht.

Kondensator

Optimalerweise hat man einen Drehkondensator damit man eine die Empfangsfrequenz verändern kann. Die Kapazität kann zwischen 10 und 500 pF variieren. Andere Werte sind natürlich je nach Zielsetzung und Spulenaufbau möglich.

Leider habe ich bei Conrad keinen Drehkondensator im Sortiment gefunden, deswegen habe ich nur zwei Keramikkondensatoren (270 pF und 22 pF) bestellt. Die Überlegung war die Frequenz durch das Auseinanderziehen der Spule zu verändern.

Diode

Damit man das (amplitudenmoduliertes) Radiosignal demodulieren kann braucht man eine Diode. Weil das Signal in der Regel schwach ist, braucht man eine Diode mit einer niedrigen Schwellspannung, d.h. der Spannung ab der die Diode überhaupt arbeitet. Dazu eignen sich am besten Germaniumdioden.

Für die Konstruktion habe ich drei Dioden ausprobiert. Ein mal zwei Germaniumdioden AA112 und 1N60. Dabei waren beide gleich gut bzw. man konnte keinen hörbaren Unterschied feststellen. Die dritte Diode war eine Schottky-Diode BAT43. Damit hat man überhaupt nichts gehört, sprich sie ist für einen Detektorempfänger ungeeignet.

Kopfhörer

Die Kopfhörer müssen einen hohen Widerstand haben. Moderne Kopfhörer, die man in Verbindung mit MP3-Playern oder Computern verwendet, sind nicht zu gebrauchen, weil sie einen zu niedrigen Widerstand haben. Es gibt zwar Möglichkeiten auch moderne Kopfhörer zu verwenden, aber dazu muss die Schaltung erweitert werden.

Zum Glück gab es bei Conrad einen Ohrhörer, der als hochohmig ausgezeichnet wurde, also habe ich ihn mir bestellt und am Ende hat er auch funktioniert. Welches Bauteil im Gehäuse sitzt kann ich nicht sagen.

Aufbau

Alle Komponente habe ich auf einem Steckboard zusammen gesteckt, wie man auf den nachfolgenden Fotos sieht.

Radiofrequenz

Die Radiofrequenz, die man empfängt, hängt von der Frequenz des Schwingkreises ab. In diesem Fall besteht der Schwingkreis aus der Spule und dem Kondensator. Somit berechnet sich die Frequenz wie folgt:

[math]f = \frac{1}{2\pi \sqrt{LC}}[/math]

Dabei ist L die Induktivität der Spule und C die Kapazität des Kondensators. Will man also einen bestimmten Radiosender empfangen, so muss man die Spule und den Kondensator so wählen, damit die gewünschte Radiofrequenz möglich ist. Die Frequenzen der Radiosender kann man zum Beispiel bei Wikipedia finden.

Bei meiner Konstruktion hat der Kondensator eine Kapazität von 270 pF und die Spule eine Induktivität von 228 µH, was einer Frequenz von 640 kHz entspricht.

Um andere Frequenzen auszuwählen muss man die Kapazität oder die Spule ändern.
Ich habe in meiner Schulzeit ein Programm geschrieben, welches die Frequenz eines Schwingkreises berechnet. Damit kann man abschätzen welche Frequenzen mit dem eigenen Aufbau empfangen werden können.

Test

Nach dem die Antenne und die Erdung angeschlossen war, konnte ich sofort irgendeine ausländische Radiosendung empfangen. Durch verformen der Spule hörte man dann auch andere Sender, meistens mehrere gleichzeitig.

Hier ein Tonbeispiel aufgenommen mit einem Handy:

Nachts konnte ich mit der Dachantenne viele andere Sendungen empfangen, vor allem nach dem ich noch eine andere, auf einem Stift gewickelte Spule (50 Windungen, 1cm Durchmesser) verwendet und den Kondensator entfernt habe.
Grundsätzlich sollte etwas damit experimentieren und verschiedene Antennen und Spulen ausprobieren.

Am meisten hat mich folgende Schaltung fasziniert: Antenne, Diode, Ohrhörer und die Erdung in einer Reihe geschaltet (keine Spule und kein Kondensator!). Das Ergebnis kann man sich hier anhören:

Die Qualität ist natürlich alles andere als gut, aber mehr habe ich bei so einem einfachen Aufbau auch nicht erwartet. Vielleicht kann man da noch etwas mit einem Drehkondensator herausholen.
Trotzdem hat es mir viel Spaß gemacht damit zu experimentieren und fremden Sprachen zu lauschen =)