FM - Band crystal receiver with slope demodulation.

Version 1 and 2 and 3 and 4

Construction project.

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I have this "FM receiver" in use. It works only near transmitter sites. Reception range is approx. 4-7 miles using a 3 Ele. Yagi antenna.

Expect no volume miracles.You have to torture yourself somewhat with week signals. You will need an impedance and symmetry transformer (balun 240/75 ohms) in case you are using coxial cable.

The antenna input impedance of the receiver is about 52 to 75 ohms. For use of 240 ohms flat twinlead see notes of version 2.

This FM crystal set uses the principle of slope demodulation. Tune the variable capacitor for best sound quality. Slope demodulation needs critical adjustment, you cannot prevent some audio distortion. Try tuning a little off frequency to receive acceptable audio.

While assembling the receiver try to keep all wire connections short. Particularly the coils need care in winding. Use only silverplated wire with a diameter of 1.5 mm. You need approx. 40 cm of wire.

With the coupling of the antenna via L1 to L2 you are determining the sensitivity but also the overmodulation of the receiver in case of very strong stations.

You have to choose the best compromise or you use a construction with a variable space between coil 1 and coil 2. The looser the coupling the better the sound quality (but also the weeker the sound volume).

The VHF choke can be made by winding 3 to 5 turns of wire on a suitable VHF ferrite core.

I use a crystal ear-phone (these types are available), but you can use also old-time magnetic head-phones. Only in this case please remove the 68/140 k ohms resistor. You can also connect so-called sound-powered head-phones via a transformer (primary winding approx. 20-80 k ohms), also remove the resistor.

Version 2: When you still have old 240-ohms flat twinlead and want to use it:: Change coil L1 to 2 1/4 turns. Remove ground connection of L1 (point c) and mount a suitable antenna socket for flat band cable.

Big Advantage: Yagi and dipole antennas have 240 ohms impedance and you don't need any balun transformer. This means less loss, and greater reception range. Version 2 does not use a tap for diode, see schematic. (No photos)

Version 3: Use of an airspaced tuning capacitor.This cap is a low loss type and the result is a better sensitivity of the receiver! Perhaps you have to increase the winding of L2 to 3 - 3.5 turns!

It is a little more difficult to hit the broadcast frequency range by adaptation of the number of turns of L2. You can use also this version with asymmetric antenna coupling like version 1. (No photos)

Version 4, 4a: An airspaced tuning capacitor with 35 pF is in use. The resistor is increased to 140 k ohms. The antenna coupling is asymmetric (version 4), but you can use also a symmetric coupling (version 4a).

The frequency range is 80 to 130 Mhz. You must not use the ground connection between L1 and L2. The choke is now placed in front of the 140 k ohms resistor.

The 50 pF solid insolated tuning capacitor or the airspaced 35 pF tuning cap, the diode, the silverplated wire, the ready mounted vhf choke and the crystal ear phone you can order here.

UKW-Detektor mit Flanken-Gleichrichtung.

Version 1 und 2 und 3 und 4

Bauprojekt.

Detektor fuer UKW-FM-Empfang. Arbeitet nur in der Naehe eines Senders. Empfangs-Reichweite ca 6-10 Km bei Nutzung einer 3 Ele. Yagi-Antenne. Erwarten Sie keine Lautstaerke-Wunder. Sie muessen sich schon etwas mit leisen Signalen quaelen. Wenn Sie eine Yagi-Antenne benutzen, muss diese Antenne einen Impedanz- und Symmetrier-Trafo (Balun 240 / 75 Ohm) haben, wenn Sie Koax-Kabel nutzen. Der Antennen-Eingang des Empfaengers hat eine Impedanz von 52-75 OHM. Fuer Gebrauch von 240 Ohm-Flachbandkabel siehe Anmerkungen zu Version 2.

Dieser UKW-Detektor-Empfaenger nutzt hier das Prinzip der Flankendemodulation. Stimmen Sie auf beste Klangqualitaet ab. Die Flanken-Demodulation ist etwas kritisch einzustellen, mit einem gewissen Klirrgrad muessen Sie rechnen. Eventuell muss etwas neben die Frequenz abgestimmt werden, um die Modulation akzeptabel zu empfangen. Ein Blick in die Rundfunk-Historie: Die ersten UKW-Radios waren Pendel-Empfaenger, die ebenfalls die Flankengleichrichtung benutzten

Bauen Sie den Empfaenger so zusammen, dass alle Zuleitungen kurz sind. Die Spule ist besonders sorgfaeltig zu bauen und sollte aus versilberten Draht mit einem Durchmesser von 1,5 mm bestehen. Sie brauchen fuer beide Spulen ca. 40cm Draht.

Die Art der Ankopplung der Antenne ueber L1 an L2 entscheidet ueber die Empfindlichkeit, aber auch ueber die Übersteuerung des Empfaengers bei starken Stationen. Sie muessen hier fuer sich den besten Kompromiss waehlen, oder Sie machen den Kopplungsabstand variabel. Je loser die Kopplung desto besser die Tonqualitaet (aber auch um so leiser der Empfang).

Die UKW Drossel (VHF choke) kann mit 3-5 Windungen auf ein kleines Stueck UKW-Ferrit gewickelt werden.

Ich verwende Kristall-Ohrhoerer, weil diese Hoerer noch beschaffbar sind. Wenn Sie noch einen alten 2000/4000 Ohm-Magnet-Kopfhoerer haben, koennen Sie ihn gut verwenden. Sie lassen dann einfach den 68/140 KOhm-Widerstand weg. Auch sogenannte sound-powered Kophoerer koennen ueber einen Transformator (Primaerseite ca 20-80 kOhm) angeschlossen werden (ebenfalls den Widerstand entfernen).

Version 2: Wenn Sie noch altes 240 Ohm Flachband-Antennen-Kabel haben: Aendern Sie die Spule L1 in 1 3/4 Windungen. Entfernen Sie die Verbindung von L1 zur Masse (Punkt c). Nutzen Sie eine symmetrische Antennen-Buchse. Vorteil: Yagi- und Dipolantennen haben 240 Ohm Impedanz.

Grosser Vorteil: Sie brauchen keinen Balun-Trafo, um auf 75 Ohm zu transformieren. Weniger Verluste, groessere Reichweite. Die Diode ist bei Version ohne Anzapfung angeschlossen, siehe Schaltbild. (Keine Photos)

Version 3: Verwendung eines Luft-Drehkos mit 6,3 pF. Dieser Drehko hat eine geringere Daempfung und erhoeht die Empfindlichkeit des Empfaengers! Eventuell muessen Sie aber die Windungszahl von L2 auf 3 - 3,5 Windungen erhoehen! Es ist etwas schwieriger, durch Anpassung der Windungszahl von L2 den Rundfunkempfangs-Bereich zu treffen. Sie koennen auch die unsymmetrische Antennenankopplung wie bei Version 1 verwenden. (Keine Photos)

Version 4, 4a: Es wird ein luftisolierter Drehko mit einem 35 pF-Teil genutzt. Der Widerstand ist auf 140 kOhm erhoeht worden. Es wird bei diesem Modell eine unsymmetrische Antennenkopplung (Version 4) verwendet, aber Sie koennen natuerlich auch symmetrisch einkoppeln (Version 4a). Der Frequenzbereich liegt zwischen 80 MHZ und 130 Mhz. Die Masse-Verbindung zwischen Spule 1 und 2 koennen Sie auch eventuell weglassen. Die UKW-Drossel ist jetzt or dem 140 kOhm-Widerstand angebracht.

Den 50 pF-Drehkondensator (Quetscher) oder den 35pf-luftisolierten Drehko, die Diode , den Silberdraht, die fertig montierte UKW-Drossel und den Kristall-Hoerer koennen Sie hier bestellen.

Das Versuchsmodell hat neben dem Anschluss fuer einen Kristall-Hoerer noch Kontakte fuer alte 2000 Ohm-Hoerer. Diese 2000 Ohm-Hoerer sind weniger gut geeignet, da sie den Schwingkreis staerker belasten. Dadurch stimmt die Durchlasskurve nicht mehr gut zur Flanken-Demodulation. Als Antennenbuchse benutze ich eine SO239 (PL) Buchse. Sie koennen aber auch eine BNC-Buchse verwenden.

Die UKW-Drossel brauchen Sie nur, wenn die Leitung zur Ohrhoerer-Buchse weit von der Diode entfernt ist. Der 47pF Kondensator, der 68k Ohm-Widerstand muessen kurz mit der "Masse" der Schaltung (Punkt c) verbunden werden.

Die beiden Spulen L1 und L2 liegen dicht nebeneinander. Beide "Masse"-Seiten direkt mit dem "Masse"-Punkt (Rotor) des Drehkondensators (Punkt c) verbinden. Die einzelnen Windungen der Spulen duerfen sich nicht beruehren!

Die Diode AA112 wird direkt an die Anzapfung (Punkt a ) geloetet. Die Diode darf beim Loeten nicht zu heiss werden!

This is a SIMPLE antenna variant, perhaps for your first experiments and not suitable for long distance reception !
Das ist eine EINFACHE Antenne, vielleicht für Ihre ersten Versuche und nicht für Weit-Empfang!

Use copper tubing with an external diameter of about 1 to 1.5 centimeters (0.4-0.6 inch). The mid-point of the upper tubing of the folded dipole (c) must be soldered to the antenna boom. Also the reflector (a) and the director (b). Lenghts are: a= 174cm (68.5 inches), b = 128 cm (50 3/8 inches), d= 6cm (2 3/8 inches). Distances reflector (a) to folded dipole (c) 85.5 cm (33 21/32 inches). Distance director (b) to folded dipole (c) 51 cm (20 inches). Dipole feedpoint E,E either 240-ohms twin-lead or a balun. Repetition of the above foreword: Is the polarization of your local transmitter horizontal, your antenna is to be mounted in horizontally too. The boom of the antenna points with the director to the transmitter location.Obey safety rules when installing the antenna outside!

Bauplan fuer eine 3 Element Yagi-Antenne

Das Material fuer die Yagi sollte aus Kupferrohr sein. Durchmesser der Rohre 1 - 1,5 cm. Die obere Mitte des Dipols (C) wird mit dem Mittel-Traeger-Rohr verloetet. Der Reflektor (A) und der Direktor (B) ebenfalls. Laengen: A 174 cm, C 143 cm, B 128 cm, D 6 cm, Reflektor (A) - Dipol (C) 85,5 cm, Direktor (B) - Dipol (C) 51 cm, Dipol-Antennen-Anschluss Unterbrechung (E,E) 5 cm. An Punkt E wird entweder das 240 Ohm- Antennen- Kabel oder der Baluntrafo angeschlossen. Wiederholung meiner obigen Vorbemerkungen: Beachten Sie die Polaritaet der Antenne. Wenn Ihr Ortssender horizontal polarisiert ist, muss auch die Antennen horizontal (nicht vertikal) angebracht werden. Das Tragrohr muss zum Sender zeigen, wobei der Direktor vorn ist. Beachten Sie bei Aussenmontage die gesetzlichen Sicherheitsvorschriften!

When using ordinary coax cable to connect the antenna you have to transform the 240-ohms antenna impedance to the 50-75-ohms of the coax cable. For the balun use RG58 coax cable, length is 1 meter (39 inches). Solder the connections as in the drawing. Connect to folded dipole at points a and b. Antenna cable may be any coax cable of 52 to 75 ohms impedance.

Bauplan fuer einen Balun-Trafo

Wenn Sie ein heute uebliches Koaxial-Kabel an die Antenne anschliessen wollen, muss der 240 Ohm-Ausgang der Antenne auf die 52-75 Ohm des Antennen-Kabels angepasst werden. Besorgen Sie sich bitte ein RG58 Ohm Koaxial- Antennen-Kabel (Laenge 1 Meter). Loeten Sie dieses Kabel wie in der Zeichnung gezeigt zusammen. Sie koennen die sich bildende Schleife in zwei oder drei Windungen aufrollen, um weniger Platz einzunehmen. An A und B wird direkt der Dipol angeschlossen. Fuer das Antennen-Kabel koennen Sie ein uebliches 52-75 Ohm Kabel verwenden.

Project history:

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