8年のアマチュア無線雑誌第1924号は、ロセフの「クリスタジン」に特集されました。「クリスタジン」という言葉は「クリスタル」と「ヘテロダイン」を組み合わせたもので、「クリスタジン効果」とは、亜鉛鉱（ZnO）結晶に負のバイアスをかけると、結晶が減衰のない振動を発生するという現象でした。
この効果には理論的な根拠はありませんでした。ロセフ自身は、この効果は亜鉛鉱結晶と鋼線の接触点における微小な「電気アーク」の存在によって引き起こされると信じていました。
「クリスタジン効果」の発見は、無線工学に大きな展望をもたらしました…
…でもいつも通りの結果になってしまいました…
1922年、ロセフは水晶検波器を非減衰振動発生器として利用する研究成果を発表しました。この論文に関する出版物には、実験室実験の計画と研究資料を処理するための数学的装置が提示されています。ちなみに、当時オレグはまだ19歳ではありませんでした。
図は「クリスタジン」の試験回路と、トンネルダイオードに特徴的な「N字型」の電圧電流特性を示しています。オレグ・ウラジミロヴィッチ・ロセフがトンネル効果を半導体に初めて応用した人物であることは、戦後になって初めて明らかになりました。トンネルダイオードは現代の回路工学において広く使用されているとは言えませんが、マイクロ波周波数で動作するいくつかのソリューションが成功しています。
無線電子工学において新たな飛躍は見られず、業界の努力はすべて無線管の改良に注がれました。無線管は、送信機から電気機械やアーク放電器に取って代わりました。真空管を使った無線受信機は、ますます信頼性が高くなり、価格も下がりました。そのため、当時のプロの無線技術者たちは「クリスタディン」を珍品とみなしていました。真空管を使わないヘテロダイン受信機とは、なんと素晴らしいものでしょう！
アマチュア無線家にとって、「クリスタディン」の設計は、かなり複雑であることが判明しました。水晶にバイアス電圧を供給するためのバッテリーが必要であり、バイアスを調整するためのポテンショメータを作成する必要があり、水晶の生成点を見つけるために別のインダクタを作成する必要がありました。
NRLはアマチュア無線家の困難をよく理解していたため、「クリスタディン」の設計とシャポシニコフ受信機の設計をまとめて掲載したパンフレットを発行しました。アマチュア無線家はまずシャポシニコフ受信機を製作し、その後、無線信号増幅器、あるいはヘテロダインとして「クリスタディン」を補填しました。
いくつかの説
「クリスタディン」設計の発表時点では、あらゆるタイプの無線受信機がすでに存在していました。
1. 直接増幅受信機を含む鉱石ラジオ受信機。
2. ヘテロダイン無線受信機（ダイレクトコンバージョン受信機とも呼ばれます）。
3. スーパーヘテロダイン無線受信機。
4. 「オートダイン」や「シンクロダイン」などの再生型無線受信機。
最も単純なラジオ受信機は、水晶受信機であり、現在でもそうである。
検波受信機の動作は非常にシンプルです。L1C1回路で選択された搬送波の負の半波が印加されると、VD1検波器の抵抗は高いまま維持され、正の半波が印加されると抵抗は減少します。つまり、VD1検波器は「開」になります。VD1検波器が「開」の状態で振幅変調信号（AM）を受信すると、ブロッキングコンデンサC2が充電されます。そして、検波器が「閉」になった後、BFヘッドフォンを通して放電されます。
グラフは、水晶受信機における AM 信号復調のプロセスを示しています。
鉱石ラジオ受信機の欠点は、その動作原理の説明から明らかです。検出器を「開く」には不十分な電力の信号を受信することができません。
感度を高めるため、検波受信機の入力共振回路では、太い銅線を太い段ボール管に「ターン・ツー・ターン」で巻いた自己誘導コイルが積極的に用いられました。このような誘導コイルは高いQ値、つまりリアクタンス抵抗とアクティブ抵抗の比を持ちます。これにより、回路を共振状態に調整することで、受信無線信号の起電力を高めることができました。
鉱石ラジオ受信機の感度を高めるもう一つの方法は、ヘテロダイン方式を用いることです。搬送波周波数に同調した発電機からの信号を受信機の入力回路に「混合」します。この場合、検波器は弱い搬送波信号ではなく、強力な発電機信号によって「開」けられます。ヘテロダイン受信は、ラジオ真空管や鉱石検波器が発明される以前に発見され、現在でも使用されています。
ヘテロダインとして使用される「クリスタディン」は、図中で文字「a」で示され、文字「b」は従来の水晶受信機を示します。
ヘテロダイン受信の大きな欠点は、ヘテロダインと搬送波の「周波数ビート」によって生じるホイッスル音でした。ちなみに、この「欠点」は無線電信（CW）の「耳」受信に積極的に利用されました。受信機のヘテロダインを送信周波数から600～800Hzずらすと、電話のキーが押されたときにトーン信号が発生するからです。
ヘテロダイン受信のもう一つの欠点は、周波数は一致しているもののヘテロダイン信号と搬送信号の位相が一致していない場合に、耳で確認できる周期的な「フェーディング」が発生することです。20年代半ばに圧倒的な人気を誇った再生管式ラジオ受信機（ライナーツ受信機）には、この欠点はありませんでした。ライナーツ受信機でも状況は容易ではありませんでしたが、それはまた別の話です…。
「スーパーヘテロダイン」について言及しておくべき点は、その生産が経済的に実現可能になったのは30年代半ばになってからである。現在でも「スーパーヘテロダイン」は（「再生器」や「検波器」とは異なり）広く使用されているが、ソフトウェア信号処理（SDR）を備えたヘテロダイン装置への置き換えが進んでいる。
ロセフ氏とは誰ですか？
オレグ・ロセフがニジニ・ノヴゴロドのラジオ研究所に登場した話はトヴェリで始まった。トヴェリのラジオ受信局長レシュチンスキー参謀長の講義を聞いた後、この若者はラジオに興味を持った。
普通の学校を卒業した後、オレグはモスクワ通信大学に入学しようとしたが、どういうわけかニジニ・ノヴゴロドにたどり着き、NRLで仕事を見つけようとした。そこで彼は運び屋として雇われた。十分なお金がなく、NRLの踊り場で寝泊まりせざるを得なかったが、オレグにとってそれは何の障害にもならなかった。彼は結晶検出器における物理過程の研究を行っている。
同僚たちは、トヴェリで出会ったV.K.レベジンスキー教授が、実験物理学者としてのオレグ・ロセフの発展に多大な影響を与えたと信じていた。教授はロセフを特に指名し、彼の研究テーマについて話し合うことを好んだ。ウラジーミル・コンスタンチノヴィチは常に親しみやすく、機転が利き、質問を装って多くの助言を与えた。
オレグ・ウラジミロヴィチ・ロセフは生涯を科学に捧げた。彼は独学を好み、共著者なしで論文を発表した。結婚生活はうまくいかなかった。1928年、レニングラードに移り、中央研究所で働き、アカデミー会員のヨッフェと共に研究を行った。「その業績全体」により、彼は工学博士号の候補者となった。1942年、包囲されたレニングラードで亡くなった。
ロセフの「クリスタジン」について書かれた「ニジニ・ノヴゴロド・ソビエト無線工学の先駆者たち」コレクションより：
オレグ・ウラジミロヴィチの研究は当初、技術的な、さらにはアマチュア無線的な性格を帯びていましたが、鋼鉄製の先端部を持つジンサイト（酸化亜鉛鉱物）検波器を用いて無線回路に非減衰振動を励起する能力を発見し、世界的な名声を獲得しました。この原理は、真空管の特性を持つ信号増幅機能を備えた真空管レス無線受信機の基礎となりました。1922年には、この受信機は海外で「クリスタジン」（クリスタルヘテロダイン）と呼ばれていました。
著者は、この現象の発見と受信機の設計開発だけにとどまらず、二級亜鉛鉱結晶を人工的に精製する方法（電気アークで溶解することにより）を開発し、さらに、振動の励起を確実にするために、結晶の表面に先端が触れる活性点を見つけるための簡略化された方法も模索しています。
発生した問題には単純な解決策はなく、物理学の未開拓分野を研究する必要がありました。アマチュア無線の失敗は物理学の研究を刺激しました。これは完全に応用物理学でした。当時現れつつあった振動発生現象に対する最も単純な説明は、亜鉛鉱石検出器の熱抵抗係数との関連性でした。そして予想通り、熱抵抗係数は負でした。
使用された情報源：
1. O.V. ロセフ『半導体技術の起源』 選集 – L.: Nauka, 1972
2. 「アマチュア無線」、1924年、第8号
3. オストロモフ B.A.ニジニ・ノヴゴロド、ソビエト無線工学の先駆者 – L.: ナウカ、1966
4.
5. ポリャコフ V.T. ラジオ受信技術. AM信号の簡易受信機 – M.: DMK Press, 2001
出所： habr.com
