（王学维）矿石收音机不需要电源，装制简单，使用经济，到目前在许多地区还是很有利的广播收听工具。笔者个人工作与这方面有关，经常遇到一些朋友提出关于这方面的问题，看到本刊本年第2期“怎样提高矿石机的灵敏度”一文后，给予我很大启发，于是也动手装制了一具这样的无电源收音机作为实验，效果很好。现将实验内容和体会写了出来，提供爱好者们参考。
使用的线路及实验数据
我们使用的线路如图1。线圈是一个直径60毫米的胶木圆筒，用0.6毫米（23号）漆包线平绕175圈作为L\(_{2}\)，在35圈处抽头作为L1。绕成后在RFT－161型Q表上测量， L\(_{1}\)=94微亨，品质因数Q=88；L2=1000微亨，Q=136。总的潜布电容为5微微法。所用天线为Γ形，用1.4毫米直径（17号）的裸铜线做成，水平部分长22.65米，离地6.6米，竖直部分长1.7米。地线是接在自来水管上。D为Д1B晶体二极管，正向电阻500欧，反向电阻1兆欧（用欧姆表测得）。C\(_{p}\)为0.001微法纸质电容器。扬声器为普通舌簧喇叭，将原有线圈拆除，改用0.19毫米（36号）漆包线1200圈，改绕后的直流电阻为60欧。收音机在长沙地区使用，所以上面的数据是按照湖南人民广播电台波长238.1米（1260千赫）设计。装置地点离电合约十多公里。用电子管电压表测量：L1两端高频电压为11伏，L\(_{2}\)两端为5伏；扬声器两端的音频电压约为1伏；扬声器中的平均直流为5.8毫安。当晶体管和扬声器不接的时候，测得L1两端的高频电压为5伏，L\(_{2}\)的高频电压为12伏。
线路的分析
要想使无电源收音机达到好的效果，第一要求天线能够多接收一些高频电磁能；第二是如何充分利用天线上所接收到的电磁能。要达到第一个目的，一方面可以将天线装得高些。和离广播电台近一些，这要受到实际环境的限制，有时是不现实的。另一方面是根据实际情况装好天线以后，根指所要接收的波长算出它的输入阻抗。例如上面所用天线按接收波长为238.1米计算，它的输入阻抗为761.2欧（计算方法参考苏联阿谢也夫著《无线电基础》第四编第三章，龙门版译本），阻抗为电容性。根据这一数值计算加接电感L1的数值应为96.15微亨，这时天线电路就与所要接收的电磁波谐振，可以充分吸收空间所传来的电磁能。至于第二个目的是如何充分利用所收得的电磁能，为此可以在天线谐振回路里直接进行检波，不经过转换，以便达到充分利用的目的。根据这一设想，最初我们使用了图2的电路：天线的长度和高度，以及屯感线圈L1的大小，都与图1相同。结果测得线圈两端的高频电压为5伏，通过扬声器的平均直流为4.5毫安，扬声器发出来的声音，比较图1所得的要小一些。这显然是由于图2中接入晶体管以后，谐振回路里的电阻有所增加。不过使用这一线路的效果。比较一般的双回路检波还是好得多，特别是它的装制比较简单。因此，如果把L1做成为可变的或抽头式的，就可以不必进行设计计算，适用长短不同的天线，同时也还具有一定程度的选择性。
乍看起来，图1好像和图3一样，是一个普通的单回路矿石机。实际上它是一个自耦变压器式耦合的双回路，其等效电路应如图4所示。天线部分相当于一个电容与电阻串联，再与加接电感L\(_{1}\)串联后，与发射电台传过来的电磁波相谐振，组成回路（Ⅰ）。线圈L2的自然波长接近于发射电台的波长。我们可以将晶体二极管看作一个电容CD与电阻RD相并联，再与一电阻RS相串联的等效阻抗。这一等效阻抗与线圈的潜布电容 CL并联之后，再与L\(_{2}\)组成谐振回路（Ⅱ）。至于图1中的Cp及扬声器，因为C\(_{p}\)对高频来说容抗非常小，可以看作短路，故在图4中没有绘出。谐振回路（Ⅰ）将天线上所吸收的电磁能通过磁感耦合传送到回路（Ⅱ），然后进行检波。从图4看来，这虽然是两个谐振回路，回路（Ⅰ）所吸收的电磁能要经过一次转换才到回路（Ⅱ），两其效果却比图2来得好。这是由于线圈L1和L\(_{2}\)相当于一个变压器，有把阻抗升高或降低的作用。回路（Ⅱ）中晶体管的电阻，经过这个变压器的作用，反射到回路（Ⅰ）中的电阻远较图2直接接入晶体管的电阻来得小，回路（Ⅰ）吸收空中的电磁能也就来得大。所以在图1中当检波器不接的时候，用电子管电压表测得L1两端的高频电压为5伏，在图2的线路里测得L\(_{1}\)两端的电压也是5伏。而在图1线路中把检波器接入以后，L1两端的高频电压升高到11伏。
另外需要注意的是不要将L\(_{2}\)的电感量减小，及在回路（Ⅱ）中加入电容来调节谐振。因为这样就会变成是图3的电路了。我们要在回路（Ⅱ）中直接进行检波，就不能使其有分流作用。至于潜布电容的分流作用，那是不可避免的，但可在绕制线圈时尽量使其达到最小。在绕制线圈的时候，潜布电容和晶体管的等效电容也很难事先测量计算，设计时两者都只能作大略的估计，绕制L2时，可在计算圈数附近多出几个抽头， L\(_{1}\)与天线的配合，也在计算圈数附近抽出几个头来，在试验时最后确定。
同一根天线对于不同波长的电磁波所具有的特性阻抗是不同的，如果将电感线圈全部按5圈或10圈抽头，则在本地区电台停播以后，变换接头，对其他远地电台进行选择收听，效果也很好。
元件的选择
对于天线的要求，除掉前面所讲的要高要长以外，还要求它的电阻小，最好使用专用的编织线。它的绝缘程度要高，最好不要与墙壁或其它潮湿的东西接触。天线装得高，拉得长，除掉能够多吸收一些电磁能以外，还有另外一个意义。那就是按照简单的垂直天线计算，只要这个天线的等效长度在所要接收电台波长四分之一的限度内，等效长度越长，加接的电感L\(_{1}\)就越小。使回路（Ⅰ）和回路（Ⅱ）的耦合度达到临界值附近，以便产生全谐振，那么效果就更好些。
关于线圈的绕制最要紧的是要求Q值大，潜布电容小。通常总认为使用的铜线越粗，电阻就小。Q值也就会越大。这个概念只适用于对同质量导线来进行比较。我们在实验过程中，首先曾用直径1.2毫米（18号）漆包线绕制，Q值达不到50。改用0.6（24号）毫米直径的漆包线以后，Q值为136。当然漆包线也不宜用太细的，以直径0.5—0.8毫米为宜。要潜布电容小，同时想要多抽头，所以就只能使用单层平绕。这样的缺点是线圈的体积较大。
扬声器以用直流电阻较小，电感较大的为好。直流电阻小可以减小检液晶体两端的偏压，以便充分利用高频电压的振幅。普通舌簧喇叭中的线圈多半是用0.08—0.1毫米直径漆包线绕制的，直流电阻达1000欧以上，需要按前面所述方法改绕。至于将舌簧两侧空隙减小，弹片磨薄等办法都有好处。我们又曾用一个5瓦的高音喇叭，通过变压器接入线路里来代替舌簧式喇叭（如图5），效果也很好。虽然变压器T的效率只有0.7到0.8、但是高音喇叭发音的效率远较舌簧喇叭为高，音质也较好。同时我们也曾经作过试验，这个变压器使用普通超外差式收音机里所用的输出变压器代替。在它的初级线圈里，平均直流为5毫安。这个数字比前面所介绍的要小，主要是因为变压器初级线圈的直流电阻较大，但是高音喇叭所发的声音比舌簧喇叭为大，这是因为高音喇叭能充分使电能转变为声能的原故。
C\(_{p}\)的作用主要是使高频旁路，以增加晶体两端的高频电压，但是对音频的电抗必须很大，所以不能用得太大。通常以用0.001微法为宜。
关于晶体管的选择：以反向电阻对正向电阻的比值越大越好，至于它的型号和材料似乎没有多大关系。在我们的实验中，曾经用过各种国产点接触式晶体二极管进行试验，平均直流最大的达到6.2毫安，最小的为4毫安。这个差别主要是由于反向电阻与正向电阻的比值不同所致。至于由于它的等效电容不同，对L\(_{2}\)影响一般并不显著。如果我们是用抽头式线圈，并用实验来选择最佳值，则晶体管的等效电容就没有计算的必要了。