Der geheimnisvolle Detektorempfänger

Vorgeschichte

Am 3. Juli 1932 erschien in der australischen "Sunday Mail" in Brisbane ein Beitrag unter dem Titel "The Mystery Crystal Set" - "Ein geheimnivoller Detektorempfänger". (Original-Artikel bei Ray Creighton [1]). Geheimnisvoll deswegen, weil es dem Autor "Proton" unerklärlich war, warum die für einen Detektorempfänger relativ einfache Schaltung so gute Empfangsergebnisse zeigte. Im Folgenden wurde das "Geheimsvolle" aber mehr in der Besonderheit der Schaltung gesehen, wonach der abgestimmte Eingangschwingkreis keine Erdverbindung besitzt, die Erde wird nur am unabgestimmten Detektorkreis angeschlossen. Die Antenne wird wahlweise am Stator oder Rotor des Drehkondensators (im nachfolgenden Schaltbild an "1" bzw. "2") angeschlossen.
Hier das Schaltbild es "Mystery Crystal Set":
 

Der Drehkondensator der originalen Schaltung hat eine Kapazität von 500 pF, die im Schalbild eingezeichnete Diode steht für einen damals üblichen Kristalldetektor, der Hörer wird ein "hochohmiger" - sprich mit ca. 2 oder 4 kOhm Gleichstromwiderstand - gewesen sein. L1 und L2 haben 50 (L1) (ca. 0,6 mm Drahtdurchmesser) bzw. 25 (L2) (ca. 0,3 mm) Windungen auf einen Spulenkörper von
3 inch (7,62 cm) Durchmesser und gleichfalls 3 inch Länge. Auf den Spulenkörper werden zunächst 12 Windungen eng aneinanderliegend aufgebracht, dann werden die nächsten 25 Windungen gemeinsam mit dem Draht der Detektorspule "bifilar" gewickelt, zu Schluss noch einmal 13 Windungen. Die Induktivität des abgestimmten Antennenkreises L1 lässt sich mit dem kleinen Programm
"mini Ringkernrechner" von W. Burmeister [2] zu etwa 160-200 µH abschätzen.
Am 16. April 1933 veröffentlichte "Proton" eine verbesserte Schaltung unter dem Titel "Mystery Plus Crystal Set".
Hier die Schaltung:

Diese Schaltung erinnert an andere ältere Schaltungsdesigns.(siehe z. B. [3])

Varianten des Mystery Crystal Set

Ken Harthun [4] berichtet, das ein Nachbau des originalen "mystery crystal radio" eine nur unbefriedigte Leistung brachte - vor allem mangele es an ausreichender Selektivität - und er macht einige "Verbesserungsvorschläge".
Dan Petersen (WA6OIL) [5] verwendet anstelle eines einfachen einen Doppeldrehkondensator, wobei die Antenne wahlweise entweder an den  Rotoren oder am Stator angeschlossen wird (in meiner Schaltung also an den Punkten 1, 2, oder 3). Diese Schaltung verwendet auch Dave Schmarder [6], eine ähnliche Variante stammt auch von Mike Tuggle [7].

Wie funktioniert das "Mystery Crystal Set"? 

Eine ausführliche Erläuterung der Funktionsweise des "geheimnisvollen Detektorempfängers" gibt es bei Ben H. Tongue [8].

Meine Schaltung

Bei meinem Schaltungsaufbau (er folgt Dan Petersen, Dave Schmarder, Mike Tuggle) werden die wichtigsten Anschlusspunkte an Bananenbuchsen gelegt, so das man die unterschiedlichsten Varianten des Anschlusses der Antenne und der Erde auszuprobieren kann.
Laut Orginalschaltung kommt die Erde an Punkt 4, die Antenne entweder an Punkt 1 oder 2. Nach Dan Petersen kommt die Erde ebenfalls an Punkt 4, die Antenne an 1,2 oder 3. Bei einer Schaltung von Dave Schmarder [9] kommt die Antenne an Punkt 1 oder 4, die Erde an Punkt 3. Bei Mike Tuggle kommt die Erde an Punkt 3, die Antenne an Punkt 2 (selective) oder Punkt 4 (broadband).
Der Spulenkörper aus Plaste hat bei mir 60 mm Durchmesser und ist eine zweckentfremdete ehemalige Dose für Fischfutter. Als Draht verwende ich lötbare HF-Litze 20 x 0,05 mm (ca. 0,4 mm Gesamtdurchmesser), man kann aber auch nicht zu dünnen Kupferlackdraht verwenden. Der abstimmbare Eingangskreis hat insgesamt 49 Windungen, die Detektorspule 25 Windungen. Da die Detektorspule bifiliar mit der Eingangsspule gewickelt wird, ist das Aufbringen der Wicklung eine knifflige Angelegenheit (am besten geht es mit einem Partner).
Für die Spulen wickeln wir zunächst 12 Windungen mit unseren Draht für den Eingangskreis. In den Plastikkörper werden zwei ca. 5 mm auseinanderliegende kleine Löcher angebracht (z. B. mit Bohrer 0,8 mm). Der Anfang des Spulendrahtes wird durch eines der Löcher in das innere des Spulenkörpers gesteckt und und durch das andere Loch ein paar Zentimeter wieder herausgeführt. Der Draht ist jetzt ausreichend fixiert und kann nicht rausrutschen. Aber behutsam vorgehen - die Litze oder auch Kupferlackdraht sind verletzlich. Die 12 Windungen werden Windung neben Windung gewickelt und nach der 12. Windung werden wieder zwei kleine Löcher gebohrt, wo dier Wicklung der zweiten Spule beginnt. Mit der 13. Windung wickeln wir mit zwei Drähten gleichzeitig die Eingangs- und die Detektorspule, wobei der zweite Spulendraht sorgfältig parallel mit aufgebracht wird. Mit dieser bifilaren Technik wickeln wir 25 Windungen (wieder zwei kleine Löcher für das Wicklungsende der Detektorspule), danach dann nochmals 12 Windungen mit dem Draht der Eingangspule.
Die Spule des Eingangsschwingkreises hat eine gemessene Induktivität von 152 µH.  Die Diode ist eine unbekannte Germaniumdiode. Der Doppeldrehkondensator (isoliert befestigen!) ist ein älterer Luftdrehko mit 2x 330 pF Endkapazität. Mit diesen Werten für die Induktivität und Kapazität wird der Mitellwellenbereich nicht vollständig erfasst, der Empfangsbereich ist in Richtung oberes Ende des MW-Band verschoben. Je nach Anschluss von Antenne und Erde ergeben sich an einem Messsender mit künstlicher Antenne Empfangsbereiche zwischen 590 und 3200 kHz. Bei der lautesten Anschlussvariante - Antenne an Punkt 1, Erde an Punkt 3 - ist der Abstimmbereich 590 - 2170 kHz.
Die Induktivität ist also mit 150 µH zu niedrig (wie nicht anders zu erwarten ist, wenn die Thomsonsche Schwingkreisformel stimmt), empfehlenswert wären  ca. 190 - 200 µH für den abstimmbaren Eingangskreis (Grössenordnung 56 Windungen anstelle der 49, nicht ausprobiert!).

Empfangseigenschaften

Das Mystery Crystal Radio ist zwar kein DX-Empfänger, hat aber befriedigende bis gute Empfangseigenschaften. Bei den unterschiedlichen Möglichkeiten des Anschlusses von Antenne und Erde zeigt sich einerseits eine verblüffende Lautstärke von "starken" Stationen, andererseits ist die Trennschärfe durchaus befriedigend. Ein wenig herumexperimentieren lohnt sich!

Quellen und Links

Zur Einführung siehe meinen anderen Beitrag “Empfindlicher und selektiver Detektorempfänger für Mittelwelle”.

[1] Ray Creighton: The Mystery Crystal Set.URL: http://www.clarion.org.au/crystalset/mystery.html

[2] Wilfried Burmeister:(DL5SWB): mini Ringkern-Rechner.
URL: http://www.dl5swb.de/html/mini_ringkern-rechner.htm

[3] Bau eines Hochleistungs-Detektorempfängers mit drei Spulen.
URL: http://www.jogis-roehrenbude.de/Detektor/Dreispulendetektor/Dreispulendetektor.htm

[4] Ken Harthun: Improvement of the “Mystery” Crystal Radio. URL: http://www.qsl.net/kc4iwt/xtal/mysteryimproved.htm

[5] Dan Petersen (WA6OIL): A Continuing Mystery.URL: http://www.worldaccessnet.com/~petersen/Mystery-article.htm

[6] Dave Schmarder (N2DS): My third crystal set. #3. URL: http://www.schmarder.com/radios/crystal/third.htm

[7] Mike Tuggle: "Stay Tuned" Presents The Modern Radio Laboratories® (MRL®) #39 Crystal Set -- Modified.
URL: http://www.crystalradio.net/crystalsets/miketuggle/index.shtml

[8] Ben H. Tongue: An Explanation of how the "Mystery Crystal Radio Set" Works.
URL: http://www.bentongue.com/xtalset/19mstry/19mstry.html

[9] Dave Schmarder (N2DS): Schmarder's Super Spider Sizzlitzer Set or #49 Crystal Set.
URL: http://www.schmarder.com/radios/crystal/49.htm
 

Ken Harthun: Experimental Short-wave "Mystery" Crystal Radio. URL: http://www.qsl.net/kc4iwt/xtal/SWMystery.htm

Rainer Steinführ: Variante des legaendaeren "Mystery Set" als Zweikreiser. URL: http://www.oldradioworld.de/gollum/mset.htm ("Gollums Welt der Detektor-Empfaenger - http://www.oldradioworld.de/gollum/indexd.htm)

Jim Cushman: Jim's Crystal Radio Page. URL:  http://www.hobbytech.com/crystalradio/crystalradio.htm
 

(c) 2007 Lutz Höll, DK3WI
Letzte Änderung: 23.05.2007