Elwro głowica lampowa – odstrajanie na skrajnych częstotliwościach UKF, przyczyny i tuning

Pytanie

dlaczego głowica lampowa elwro odstraja się na skrajnych częstotliwościach na skali

Odpowiedź Sztucznej Inteligencji

Bezpośrednia odpowiedź na pytanie

• Głowica lampowa Elwro „ucieka” na krańcach skali, ponieważ obwody heterodyny i wejściowe pracują tam w skrajnych punktach zakresu pojemności / indukcyjności, gdzie: • rośnie względny wpływ pojemności pasożytniczych i nieliniowości kondensatora zmiennego,
  • maleje współczynnik Q cewek i spada amplituda oscylatora,
  • konstrukcja była pierwotnie przewidziana dla węższego pasma OIRT (65,5-74 MHz), a po przestrojeniu na 87,5-108 MHz rezerwa regulacyjna się wyczerpuje.
• W rezultacie częstotliwość heterodyny „płynie”, a odbiornik traci zestrojenie i selektywność właśnie na skrajnych częstotliwościach.

Kluczowe punkty

1. Nieliniowość i graniczne pojemności kondensatora zmiennego.
2. Dominacja pojemności pasożytniczych lampy, montażu i przewodów.
3. Spadek Q cewek, starzenie rdzeni ferrytowych i elementów.
4. Ograniczenia pierwotnego projektu (zakres OIRT, PCB-cewki trudne do korekcji).
5. Dryft termiczny lampy i zasilacza.

Szczegółowa analiza problemu

1. Teoria strojenia:
   f = 1 / (2π√(L·C)). W pobliżu C_min lub C_max niewielkie zmiany pojemności pasożytniczych (C_p) stanowią duży ułamek C_eff = C + C_p, dlatego zmiana C_p → znaczący dryft f.

2. Nieliniowość kondensatora zmiennego
   • Stosunek C_max / C_min w głowicach Elwro ≈3,6:1.
   • Aby pokryć CCIR (1,23:1) po przezwajaniu cewek pracujemy praktycznie na krańcach C – każda odchyłka rzędu 1-2 pF zmienia częstotliwość o setki kHz.

3. Pojemności pasożytnicze i lampowe
   • C_agk, C_a-k, C_s-k dla lamp ECH81/ECH83 ≈2-4 pF.
   • Przy C_eff ≈8-10 pF (górny kraniec skali) dodatnie sprzężenie przez C_a-g potrafi zaniżyć częstotliwość heterodyny lub wygasić oscylacje.

4. Spadek Q cewek i starzenie
   • Rdzenie ferrytowe nasiąkają wilgocią, mają zmienne μ_r → zmiana L.
   • Utlenione srebro na druku-cewce zwiększa R_s → mniejszy Q → gorsza selektywność i większy wpływ obciążeń.

5. Ograniczenia konstrukcji po przestrojeniu
   • PCB-cewki: odwijanie zwojów pogarsza sprzężenie i stabilność.
   • Niewystarczający zapas w trymerach powoduje, że heterodyna ma problem z utrzymaniem oscylacji powyżej ≈103-105 MHz.

6. Efekt lustrzany (image)
   Przy spadku selektywności obwodów wejściowych w skrajach pasma pojawia się odbiór częstotliwości lustrzanej, co użytkownik odbiera jako „znikanie” stacji lub podwójny odbiór.

7. Dryft termiczny
   • Δf/f ≈ ½·ΔC/C + ½·ΔL/L.
   • Rozgrzanie lampy i kondensatora zmiennego (aluminium) o kilkanaście °C = kilkadziesiąt kHz przesunięcia na krańcu skali.

Aktualne informacje i trendy

• Serwisy radiowe potwierdzają, że głowice Elwro najtrudniej ustabilizować powyżej 102 MHz; zaleca się uproszczone strojenie do 87,5-100 MHz, jeśli pełne CCIR nie jest konieczne.
• Coraz częściej spotyka się hybrydowe modernizacje: zostawia się lampowy tor p.cz., a samą głowicę zastępuje się półprzewodnikowym tunerem PLL – minimalna ingerencja w oryginalną stylistykę.
• Dostępne są gotowe wkładki z układami Si4825/TEA5767 o zasilaniu 5-9 V, instalowane w miejsce głowicy lampowej z zachowaniem skali.

Wspierające wyjaśnienia i detale

• Analogią jest skrzypiąca sprężyna: gdy zbliżamy się do jej skrajnego rozciągnięcia, niewielki dodatkowy nacisk powoduje duży przyrost długości – podobnie tu mały przyrost C_p wywołuje duży przesuw f.
• Pojemność montażowa przewodu o długości 1 cm ≈0,5 pF – przy C_eff=8 pF to 6 %, co odpowiada ≈3,5 MHz w paśmie UKF.

Aspekty etyczne i prawne

• Zachowanie oryginalności zabytkowego odbiornika kontra modernizacja – w Polsce odbiorniki nie są objęte ochroną konserwatorską, lecz ingerencja w egzemplarze muzealne wymaga zgody właściciela.
• Utylizacja lamp i kondensatorów papierowych – zgodnie z ustawą o odpadach elektrycznych (WEEE).
• Brak istotnych kwestii RODO, jednak przy montażu modułów Bluetooth należy przestrzegać przepisów dot. łączności radiowej (Decyzja 2014/53/UE – RED).

Praktyczne wskazówki

1. Sprawdzenie i czyszczenie kondensatora zmiennego (IPA + sprężone powietrze).
2. Korekcja cewek:
   • wzmacniacz w.cz. – odwinąć 1-2 zwoje tylko, gdy brak górnego zakresu,
   • heterodyna – odwinąć zwoje lub wsunąć rdzeń głębiej, aż ustabilizuje się >104 MHz.
3. Dodanie stałej pojemności kompensującej (tzw. „padder”) 2-3 pF równolegle do C przy dolnym krańcu, aby zmniejszyć wpływ C_p na górze pasma.
4. Wymiana lampy (ECH81/ECH83) na egzemplarz o dobrej emisji; sprawdzenie ekranu elektrostatycznego między sekcjami kondensatora.
5. Stabilizacja zasilania: kondensatory filtrujące 2×47 µF / 350 V + CLCLC; niewielki drop w B+ zmienia transkonduktancję lampy.
6. Pomiar: generator sygnałowy + częstotliwościomierz → dostrajanie kolejno: górny kraniec – środek – dolny kraniec (procedura „top-middle-bottom”).

Ewentualne zastrzeżenia lub uwagi dodatkowe

• Zbyt agresywne odwijanie cewek obniża Q i pogarsza czułość; efekt może być odwrotny do zamierzonego.
• Przy skrajnie niskiej pojemności heterodyna może wchodzić w tryb „gatingowy” (pulsacyjny), co objawia się modulacją szumową – nie mylić z odstrajaniem.
• Alternatywą jest całkowita wymiana głowicy na nowoczesną, jednak dla kolekcjonerskiej wartości lepsza jest naprawa lub hybrydowa wkładka (lampa jako bufor).

Sugestie dalszych badań

• Analiza SPICE obwodu heterodyny z rzeczywistymi pojemnościami międzyelektrodowymi.
• Pomiar temperatury kondensatora zmiennego i korekcja za pomocą bimetalicznego kompensatora C(T).
• Zbadanie wpływu materiału rdzeni (ferroxcube vs. proszek żelazny) na stabilność długoterminową.
• Porównanie lampowych głowic Elwro z produkcjami Graetz, Grundig – ocena różnic konstrukcyjnych.

Krótkie podsumowanie

Odstrajanie głowic lampowych Elwro na krańcach skali jest pochodną:
• nieliniowości i ograniczeń kondensatora zmiennego,
• pasożytniczych pojemności lamp i montażu,
• spadku Q i starzenia cewek,
• pierwotnego projektu na węższe pasmo OIRT.
Poprawa wymaga precyzyjnego ponownego zestrojenia (trimmery, cewki), zapewnienia stabilnego zasilania, wymiany zużytych lamp oraz – w razie potrzeby – kompensacji pojemności lub hybrydowej modernizacji głowicy.