Przestrojenie radia Unitra, Grundig, Telefunken z fal średnich MW na długie LW – modyfikacja cewek i oscylatora

Pytanie

Jak przestroić z fal średnich na fale długie

Odpowiedź Sztucznej Inteligencji

Bezpośrednia odpowiedź na pytanie

• Przestrojenie z MW (fale średnie, ok. 520–1710 kHz) na LW (fale długie, 148,5–283,5 kHz) wymaga obniżenia częstotliwości rezonansowej obwodów wejściowych i oscylatora lokalnego superheterodyny: większej indukcyjności cewek i/lub większych pojemności oraz ponownego zestrojenia.
• W praktyce są dwie drogi:
  • modyfikacja toru RF/oscylatora (przewinięcie cewek na pręcie ferrytowym + dołożenie „padderów”/trymerów),
  • użycie zewnętrznego konwertera (mieszacz + oscylator), który przesuwa LW do pasma MW bez ingerencji w radio.

Szczegółowa analiza problemu

• Zakresy i cel:

  • LW: 148,5–283,5 kHz (Europa).
  • MW: 520–1710 kHz.
  • Cel: przesunąć rezonanse toru antenowego i oscylatora z MW w dół do LW, zachowując poprawne „tracking” (współbieżność strojenia).

• Zależność podstawowa

  • f = 1 / (2π√(LC)). Aby obniżyć częstotliwość K‑krotnie, iloczyn LC musi wzrosnąć K^2 razy.
  • Przykład: z 1 MHz (środek MW) na 200 kHz (środek LW): K=5 ⇒ LC musi wzrosnąć 25×.

• Architektura odbiornika

  1. Klasyczna superheterodyna AM (z prętem ferrytowym i dwusekcyjnym kondensatorem zmiennym 2×(ok. 10–365 pF), p.cz. 455/465 kHz). To da się przestroić sprzętowo.
  2. Odbiornik z DSP (układy typu Si47xx). Często LW jest kwestią oprogramowania; fizyczne „przestrajanie” bywa bez sensu lub niemożliwe.
  3. Odbiorniki z gotowym przełącznikiem LW/MW – nie wymagają przeróbki, tylko przełączenia.

• Metoda A: modyfikacja analogowej superheterodyny

  1. Tor antenowy (cewka na pręcie ferrytowym)

     • Docelowo L_ant rzędu 1–5 mH. Typowe MW mają dziesiątki–setki µH.
     • Ustal pojemność efektywną Ceq, z którą chcesz pracować w środku LW (~200 kHz). Praktycznie Ceq 150–250 pF działa dobrze.
     • Oblicz L_ant ≈ 1 / [(2π·200 kHz)^2 · Ceq]. Np. dla Ceq=200 pF: L_ant ≈ 3,2 mH.
     • Uzyskaj tę indukcyjność przez przewinięcie cewki na ferryt (więcej zwojów, cieńszy drut, gęstsze nawinięcie). Zostaw możliwość strojenia rdzeniem.

  2. Oscylator lokalny (LO)

     • LO = f_RF + f_IF. Dla LW i IF=455 kHz: LO ≈ 605–738 kHz.
     • Dążymy do L_osc rzędu 200–400 µH (zależnie od przyjętej Ceq_osc).
     • Oblicz L_osc dla środka (f_LO≈670 kHz) podobnie jak wyżej; np. dla Ceq_osc=200 pF: L_osc ≈ 0,30 mH.

  3. Kondensatory „padder” i „trimmery”

     • Zwykły kondensator zmienny ma duży stosunek Cmax/Cmin (np. 365/10 ≈ 36:1). LW wymaga stosunku ok. (f_max/f_min)^−2 ≈ (283,5/148,5)^−2 ≈ 1/3,5.
     • Aby „skompresować” zakres strojenia, dodaj równolegle do sekcji strojącej niewielki kondensator stały CP (padder). Efektywna pojemność to C_eq = C_var + CP, a stosunek (Cmax+CP)/(Cmin+CP) maleje.
     • Orientacyjnie CP ≈ 100–220 pF dla toru antenowego i oscylatora. Dobierz eksperymentalnie.
     • Na „górę” pasma (≈280 kHz) zestrajasz trimmerami na kondensatorze zmiennym; „dół” (≈150 kHz) ustawiasz rdzeniem cewek i/lub padderem.

  4. Sprzężenie anteny i dopasowanie

     • Uzwojenie sprzęgające (do wejścia mieszacza/wzmacniacza) zwykle wymaga mniej zwojów niż uzwojenie rezonansowe. Na LW zmniejsz sprzężenie (mniej zwojów, większy odstęp na pręcie) dla lepszego Q i selektywności.
     • Zadbaj o mechaniczne oddalenie cewek antenowej i oscylatora na pręcie, by ograniczyć pasożytnicze sprzężenia.

  5. Procedura strojenia (dwupunktowa)

     • IF: zestroić filtry p.cz. na nominalną (zwykle 455/465 kHz).
     • RF/LO:
       a) Ustaw gałkę w okolice 280 kHz: trymerami na sekcjach C zmiennego ustaw odbiór sygnału wzorcowego (generator ~280 kHz podany przez pętlę sprzęgającą przy pręcie).
       b) Ustaw ~150 kHz: rdzenie cewek (i ewentualnie padder stały) ustaw tak, aby środek skali i czułość były poprawne.
       c) Powtórz iteracyjnie (tracking).
     • Weryfikacja: odbiór na końcach pasma i w środku; ocena czułości/selektywności.

• Metoda B: zewnętrzny konwerter (bez ingerencji w radio)

  • Idea: zmieszać LW z oscylatorem, by otrzymać sumę w zakresie MW, który radio już odbiera.
  • Przykład: LO ≈ 455 kHz. LW 150–283 kHz + 455 kHz ⇒ 605–738 kHz (niski fragment MW).
  • Bloki:
    • Filtr wejściowy LW (np. obwód 3,0 mH // 180–270 pF).
    • Mikser (NE612/SA612, diodowy ADE-1/SBL-1 lub aktywny).
    • Stabilny LO (TCXO/kwart z dzieleniem).
    • Filtr wyjściowy pasmowy ~600–750 kHz (np. 230 µH // 100–220 pF).
    • Ekranowanie i dopasowanie 50/60/75 Ω lub bezpośrednie sprzężenie pętlą z ferrytowym wejściem radia.
  • Zaletą jest odwracalność i brak ryzyka rozstrojenia odbiornika; wadą – dodatkowy szum i produkty mieszania.

Aktualne informacje i trendy

• W wielu krajach europejskich emisje LW są ograniczane, a część nadawców je wyłącza. Dlatego przed przeróbką warto sprawdzić lokalną dostępność treści na LW.
• Nowe układy radiowe (DSP) często mają LW w firmware; sprzętowo bywa to już zaimplementowane i wymaga tylko aktywacji trybu, a nie przeróbek LC.
• W USA pasmo LW nie jest wykorzystywane do radiofonii powszechnej – istotna uwaga, jeśli urządzenia lub oczekiwania są „amerykańskie”.

Wspierające wyjaśnienia i detale

• Dlaczego zwiększamy L i/lub C?
  • Fala dłuższa = niższa częstotliwość = większy iloczyn LC. Ponieważ C_var ma ograniczony zakres, zwykle zwiększamy L (więcej zwojów, inny rdzeń) i dokładamy niewielkie CP (padder), by zapewnić tracking i pokrycie pasma.
• Typowe wartości orientacyjne:
  • C_var: 10–365 pF/sekcja; CP: 100–220 pF (równoległy).
  • L_ant (LW): 1–5 mH; L_osc (LW-LO ~ 600–740 kHz): 0,2–0,4 mH.
• Jak policzyć liczbę zwojów:
  • Jeśli znasz AL karkasu/pręta: L ≈ AL·N^2 ⇒ N ≈ √(L/AL).
  • Brak danych? Podejdź empirycznie: nawiń z zapasem (np. 150–250 zwojów DNE 0,15–0,25 mm), zmierz/obserwuj rezonans z generatorem, zdejmuj zwoje do osiągnięcia f.

Aspekty etyczne i prawne

• Odbiór jest legalny; ingerencja w urządzenie może naruszyć gwarancję, certyfikację EMC i bezpieczeństwo (zwłaszcza w sprzęcie sieciowym i samochodowym).
• Zachowaj ostrożność ESD, izolacje i ekranowanie, by nie zwiększać emisji zakłóceń i nie pogarszać kompatybilności elektromagnetycznej.

Praktyczne wskazówki

• Narzędzia: multimetr, prosty miernik L/C lub mostek, generator RF 100–800 kHz, oscyloskop/sonda w.cz., plastikowy śrubokręt do rdzeni.
• Strojenie „bez generatora”: można wykorzystać sygnały znanych wzorców częstotliwości, ale wygodniej i czyściej jest użyć generatora i pętli sprzęgającej przy pręcie ferrytowym.
• Antena: na LW kluczowy jest pręt ferrytowy o większej długości (30–40 cm) i poprawne Q cewki; długie zewnętrzne przewody często wprowadzają zakłócenia – lepsza jest antena ramowa/ferrytowa.

Ewentualne zastrzeżenia lub uwagi dodatkowe

• Nie każdy odbiornik da się sensownie przestroić: w wielu modelach LC jest zoptymalizowane wyłącznie pod MW i brakuje zakresu regulacji rdzeni/trymerów.
• Odbiorniki DSP mogą wymagać jedynie zmiany ustawień programowych lub w ogóle nie obsługiwać LW – zanim nawiniesz cewki, sprawdź dokumentację.
• Czułość na LW bywa niższa z uwagi na szumy i zakłócenia przemysłowe; nie oczekuj „ciszy jak na FM”.

Sugestie dalszych badań

• Hasła do zgłębienia: „AM tracking alignment”, „padder capacitor”, „two‑point alignment 455 kHz IF”, „ferrite rod coil design”, „NE612 LW upconverter”.
• Warto poszukać schematów klasycznych odbiorników z pasmem LW (np. Unitra/Diora, Grundig, Telefunken) i skopiować wartości elementów dla cewek/padderów.

Krótkie podsumowanie

• Aby przestroić MW→LW, zwiększ indukcyjność cewek (mH zamiast setek µH), dodaj niewielkie pojemności równoległe (paddery ~100–220 pF), przestroj oscylator na ~600–740 kHz (dla IF=455 kHz) i wykonaj dokładne zestrojenie dwupunktowe. Alternatywnie zbuduj prosty konwerter (LO ≈ 455 kHz + mikser), który „przeniesie” LW do dolnego fragmentu MW bez otwierania radia.
• Jeśli podasz model odbiornika i zdjęcie pręta ferrytowego/kondensatora strojącego, przygotuję konkretne wartości L/C, liczbę zwojów i procedurę strojenia krok po kroku.