Der Kurzwellendetektor

- Fernempfang ohne Batterie -

Radio hören ohne Batterie oder eine andere Energiequelle, das geht nur mit dem Detektorempfänger. Diese einfachste aller Radioschaltungen hat daher über die Jahrzehnte nichts von ihrem Reiz verloren. In der Frühzeit der Radiotechnik war der Detektorempfänger ein verbreitetes Konzept. Heute ist er eher ein technisches Amenteuer und zugleich ein guter Einstieg.

Die meisten Vorschläge zum Bau von Detektorradios zielen auf den Empfang des Mittelwellen-Ortssenders. Hier dagegen geht es gleich richtig zu Sache: Fernempfang auf Kurzwelle. Tatsächlich ist es auf Kurzwelle sogar einfacher, die ersten Erfolge zu erzielen. Das hat mehrere Gründe. Die Grundversorgung auf Mittelwelle bröckelt langsam ab, d.h. viele Sender wurden abgeschaltet oder arbeiten nur noch mit kleinerer Leistung. Der Grund ist klar, kaum noch jemand hört Mittelwelle, denn das UKW-Netz bietet wesentlich mehr. Auf Kurzwelle dagegen ging es immer schon um große Reichweiten, d.h. vor allem die Auslandsdienste der einzelnen Länder sind hier zu hören. Der altbewährte AM-Rundfunk ist deshalb auf Kurzwelle so aktiv wie eh und je.

Auf höheren Frequenzen braucht man kleinere Spulen, die wesentlich leichter herzustellen sind. Während eine gute Mittelwellenspule einen Ferritstab und schwer zu beschaffende HF-Litze braucht, kommt man auf Kurzwelle mit etwas isoliertem Kupferdraht aus. Ein spezieller Spulenkörper mit Ferritkern ist nicht erforderlich, sondern man kann irgend einen isolierenden Körper nehmen. Für den ersten Versuch soll eine Spule mit insgesamt 25 Windungen und vier Anzapfungen gewickelt werden. Als Wickelkörper wurde die 8 mm dicke Isolierhülse eines Bananensteckers verwendet. Ebenso gut geeignet ist z.B. ein Stück von einem Kugelschreiber. Zwei Löcher im Abstand 1 cm helfen die Drahtenden zu fixieren. Es werden dann jeweils 5 Windungen gewickelt, eine Schlaufe verdrillt und die folgenden Windungen aufgetragen. Die fertige Spule wird an einen Abschnitt Pfostenstecker mit sechs Kontakten gelötet.

Das ganze Radio soll auf einem Experimentiersteckfeld aufgebaut werden. Auch der Drehkondensator wird deshalb mit Pfostensteckern verlötet. Beide Teile lassen sich dann sehr leicht auf dem Experimentierboard aufsetzen. Es fehlt nur noch die Diode und eine Kopfhörer-Anschlussbuchse mit angelöteten Verbindungsdrähten. Der Vorteil dieser Aufbautechnik besteht vor allem darin, dass man sehr leicht andere Schaltungsvarianten ausprobieren kann.

Für den Detektor eignet sich entweder eine Germaniumdiode (AA112, AA118 usw.) oder eine Schottkydiode (BAT41, BAT43 usw.). Bei der Verwendung eines Piezo-Ohrhörers muss beachtet werden, dass der Hörer sich wie ein Kondensator so weit aufladen kann, dass die Diode sperrt. Eine Germaniumdiode besitzt immer genügend Sperrstrom, um den Gleichstromanteil abzuleiten. Eine Schottkydiode dagegen erfordert einen zusätzlichen Widerstand von 100 k parallel zum Ohrhörer. Der Widerstand ist nicht nötig, wenn ein dynamischer Kopfhörer oder ein Übertrager angeschlossen wird.

Als Antenne eignet sich am besten ein frei aufgehängter Draht mit 10 m Länge. Aber auch ein kürzerer Draht von 3 m Länge, der möglichst hoch im Zimmer ausgespannt wird, reicht bereits für erste Erfolge. Bei vorsichtiger Abstimmung des Drehkos findet man zu jeder Tageszeit mehrere Sender, die ausreichend laut gehört werden können. Oft sind in einer Einstellung zwei oder drei Sender gleichzeitig zu hören. Die auf Kurzwelle üblichen Schwankungen der Feldstärke führen dazu, dass mal der eine und mal der andere Sender klar hervortritt. Die einzelnen Rundfunkbänder sind zwar klar zu trennen, nicht aber nahe beieinander liegende Sender. Die Trennschärfe ist also noch nicht optimal.

Die im Schaltbild verwendeten Anzapfungen sind nur grobe Richtwerte. Man sollte also versuchen, das Optimum an Lautstärke und Trennschärfe zu finden, was in der beschriebenen Aufbautechnik leicht durchführbar ist. Dabei gelten folgende Faustregeln: Tiefere Anzapfungen für Antenne und Diode verbessern die Trennschärfe, verringern aber u.U. die Lautstärke. Je länger die Antenne ist, desto tiefer muss die Antennenanzapfung liegen. Eine zu hoch gewählte Antennenanzapfung kann die Lautstärker verringern und führt zu einer schlechten Trennschärfe. Diese Zusammenhänge lassen sich experimentell leicht nachvollziehen.

Hinweise zur Bauteilebeschaffung: Die Firma AK MODUL-BUS bietet für diese Versuche und ähnliche Versuche einen passenden Drehkondensator mit Drehknopf an. Ebenfalls erhältlich ist das verwendete Laborsteckboard, das übrigens auch im "Lernpaket Elektronik-Experimente" von Franzis enthalten ist.

Bestellung im Online-Shop von AK-Modul-Bus: www.ak-modul-bus.de

Siehe auch: Kleine Spulenkunde in der Bastelecke
Schwingkreis-Rechenprogramm von Johannes Jakob: Spulen_Schwingkreise.zip (246 KB)

Nachtrag von Jens-Peter Gärtner: Detektor als Spektrum-Analyzer

Der Versuch verwendet einen mit Kapazitätsdioden abgestimmten Detektor und einen Sägezahngenerator für die Darstellung eines Frequenzspektrums am Oszilloskop.
Spektrum.pdf (362 KB)

Nachtrag von K.- Heinz Entrich: Der linke Transistor im PDF-Schaltbild sollte ein PNP-Transistor sein.

Nachtrag von Markus Bindhammer: Das Brennstoffzellen-Radio

Aufbau und Schaltung: bradio.pdf (50 KB)
Weitere Fotos: bradio2.pdf (406 KB)

Mit desem Projekt gewann Markus Bindhammer den ProSieben-Wissenspreis 2005 in der Kategorie "21 plus". Wir gratulieren!

Siehe auch: Das Schrittmotor-Radio smotorradio.pdf (164 KB)

Erfinder-Wettbewerb: Wer betreibt ein Radio mit einer Kerze?

Video: https://youtu.be/Cy9AfhxHjDo

Herzlichen Dank an Ludger Lorych für die Fotos und die Erklärung zu seinem Eigenbau-Stirlingmotor:
Fotos und Funktionsbeschreibung: Stirling.pdf (1111 KB)

Dieser Motor war der Anlass für einen Wettbewerb:

Wer baut als erster ein Radio, das mit einer Kerze oder einem Teelicht betrieben wird?

Es gibt sehr viele Möglichkeiten, die man ausprobieren könnte: Außer dem Stirlingmotor ist vielleicht ein thermoelektrischer Generator möglich, oder eine Windrad mit Gleichstromgenerator, oder eine Fotozelle, die von der Kerze angestrahlt wird, oder eine ganz neue Maschine, die bisher noch keiner kennt...

Bedingungen für die Teilnahme am Wettbewerb:
1. Das Radio muss tatsächlich funktionieren und darf seine Energie nur von der Kerze beziehen.
2. Die Energiemaschine darf nicht lauter als das Radio sein (Kopfhörer erlaubt).
3. Das Gerät muss mit Text und Fotos dokumentiert werden.
4. Wer als erster einen vollständigen Beitrag einsendet, gewinnt.
5. Die Firma AK MODUL-BUS stiftet dem Gewinner einen Warengutschein im Wert von 100 Euro.
6. Alle Beiträge werden in Elexs vorgestellt.

30.7.06: Der Gewinner ist Michael Hartz, der ein Teelicht und eine Solarzelle verwendet hat.