Un récepteur radio à cristal est la première forme de radio inventée et a commencé à être fabriqué après la découverte de la propriété de rectification des cristaux en 1874 par l’inventeur allemand Karl Braun. De nombreuses formes cristallines, telles que la galène minérale ou le sulfure de plomb, qui servaient de composant cristallin des premières radios cristallines, permettent au courant électrique de passer principalement dans une seule direction. Cela les rend utiles pour convertir les signaux d’ondes radio à courant alternatif (AC) en signaux à courant continu (DC) afin que les transmissions audio puissent être découplées de l’onde porteuse radio et écoutées. Le principe de la rectification des cristaux a entraîné une large production de récepteurs radio à cristal dans le monde entier, y compris leur utilisation courante pendant la Première Guerre mondiale. Comme ils ne nécessitaient pas de piles pour fonctionner et étaient simples à construire, ils se sont répandus jusqu’à l’invention des piles. les amplificateurs alimentés et les tubes à vide ont rendu possibles des récepteurs radio plus puissants au début des années 1920.
Un ensemble de cristal peut être construit avec seulement quatre parties fonctionnelles. Ceux-ci incluent : l’antenne, la bobine d’accord, le détecteur de cristal et les écouteurs. L’antenne sert à capturer toutes les ondes radio ambiantes présentes à un endroit désigné et à canaliser leur puissance dans la radio à cristal sous forme de courant électrique. La bobine d’accord est un enroulement de fil de cuivre qui est utilisé pour éliminer la plupart des ondes radio présentes afin que seule celle souhaitée soit traitée davantage. Cette fréquence d’onde radio choisie est canalisée dans le détecteur à cristal, qui sépare l’onde radio porteuse du signal audio qui se superpose à elle lorsqu’elle se déplace dans l’air. Étant donné que le signal audio est généralement assez faible en l’absence d’un amplificateur alimenté par batterie, les écouteurs sont ensuite utilisés pour écouter la radio Crystal afin de maximiser les niveaux de volume.
À partir de 2011, les radios à cristal sont toujours fabriquées en tant que sujet d’expériences scientifiques à l’école et par les amateurs d’électricité, mais leurs faibles niveaux de puissance et leur capacité limitée à capturer des signaux radio lointains les ont rendues obsolètes en tant que produits commerciaux. Les composants modernes les ont également rendus plus faciles à construire. Cela comprend le remplacement du récepteur de moustaches du chat par une diode à cristal à semi-conducteurs. La conception originale du cristal utilisait un cristal naturel avec lequel l’électrode à moustaches d’un chat en fil de fer était en contact. L’électrode devait être déplacée sur le cristal jusqu’à ce qu’un emplacement soit trouvé où la structure en treillis cristallin transmettrait un signal aux écouteurs.
Les diodes à cristal utilisent le même principe de redressement que le récepteur de moustaches du chat, mais ne nécessitent aucun réglage manuel pour transmettre un signal radio une fois qu’il a été réglé par la bobine de réglage. Outre la galène, plusieurs types différents de cristaux semi-conducteurs ont été utilisés pour remplir ce rôle, notamment le carbure de silicium, la pyrite de fer et la zincite-bornite. Tout matériau ayant une propriété électrique semi-conductrice peut également fonctionner à la place d’un véritable cristal dans une radio à cristal. Cela inclut des objets courants tels que les centimes de cuivre américains qui ont acquis une surface oxydée semi-conductrice ternie avec l’âge, mais les cristaux eux-mêmes sont le matériau le plus facile à utiliser pour construire une radio à cristal, et le plus efficace.