组件与材料构成#

BD6KIS 选用了标准电子元件与基础材料进行组合。以下是基于硬件实物的技术分析：

• 电路基板 (Universal Board)： 使用通用的绿油万能实验板（Perfboard）。该基板提供了一个绝缘的机械支撑平台，利用其矩阵排列的金属焊盘，实现了非标元件的布局与电气节点的焊接互连。

• 拨动开关 (Slide Switch)： 板载的一枚单刀微型开关。 在简易矿石收音机电路中，此类开关通常用于切换电感线圈的抽头（改变接入电感量 $L$ 以适应不同波段），或用于控制检波回路的通断以方便调试。

• 手写标识 (Labels)： 为了明确信号链路，BD6KIS 对关键端口进行了物理标注：

  • “天”/“地”：指示天线与地线的接入点。
  • “调谐”：指示可变电容器的位置。
  • “OUT”：指示解调后的音频信号输出端，设计用于连接高阻抗受话器。

检波器#

这台收音机使用的检波器是一片刀片，配合一根削尖的铅笔芯（石墨）构成。

这正是二战“散兵坑收音机”最标志性的设计。其工作原理相当硬核：经过烤蓝或氧化处理的刀片表面有一层氧化物半导体层，而铅笔芯作为触点（Cat’s Whisker）。

当石墨尖端与刀片表面的氧化层接触时，会在微观界面形成一个金属-半导体结（肖特基势垒）。

该结构具有单向导电特性，在电路中起到二极管的作用。它能够对天线接收到的高频调幅（AM）信号进行检波（整流），截去高频载波的负半周，从而还原出音频信号（包络线）。

由于刀片表面的氧化层厚度与半导体特性并不均匀，该装置没有固定的导通参数。实际操作中，需要人工反复微调铅笔芯的接触位置和压力，以寻找能够有效检波的接触点（灵敏点）。

调谐回路原理#

除了检波器，该接收机的另一个核心部分是由电感线圈（$L$）和可变电容器（$C$）组成的 LC 并联谐振回路。

这是收音机进行信号选择的物理基础。天线将感应到的微弱电磁波能量转化为高频电流输入回路。当输入信号的频率 $f$ 与回路的固有谐振频率一致时，回路发生并联谐振，对该频率呈现高阻抗特性，从而在回路两端建立起幅度最大的信号电压。

其谐振频率由以下公式决定：

其中：

• $f$ ：谐振频率 (Hz)。
• $L$ ：线圈的电感量 (H)。
• $C$ ：回路的总电容量 (F)。
  • 注：在严格的工程计算中，此数值不仅包含可变电容器的读数，还应计入线圈的分布电容、电路走线的杂散电容以及天线耦合电容。

通过改变可变电容器的数值，BD6KIS 改变了回路的谐振频率，从而对目标频率的信号进行选择性增强，同时衰减其他频率的干扰信号。

能量捕获系统#

由于矿石收音机属于无源接收机，它不消耗外部电源，驱动耳机发声的所有能量均直接来自于空气中的电磁波。因此，高效的天地线系统是其工作的先决条件。

• 天线： 该机器设计用于连接外部天线（通常为长线天线）。 从物理角度看，天线充当了能量收集器。当无线电波扫过导线时，变化的电磁场在导线内感应出微弱的高频交变电动势。对于中波（MW）接收，天线的有效长度与架设环境直接决定了能量捕获的效率。

• 地线： 地线提供了关键的高频电流回流路径。 良好的接地不仅能与天线共同构成完整的回路，最大化射频信号的输入强度，还能有效消除人体感应带来的分布电容影响，防止因人体靠近电路而引起的频率漂移（即俗称的“跑台”现象），从而确保调谐的稳定性。