Q值新话题讨论

大千世界

另外一方面，因为无线电波的场强本身就是很微弱，一味的增加大环的面积，一是制造难度加大，二是限制了大环方向的调整，三是为了减少线损，大幅度增加了导线成本，而达到的效果往往也是事倍功半。这里想说明一点，越大的大环接收距离越远，接收效率越高是错误的。只有达到面积和匝数间完美的统一，以获取最佳的平衡参数才能制造出好的大环矿机。

园丁

探讨：从图一看来，0.5~1.0时，呈现上升曲线关系，由1.0~2.0时，近似下降直线关系，如果Q值处在1.5时，变化频率的参数是否会均衡一点？

龙虾2

设感抗为Z。在Q值不太低时，R1、R2对感抗的影响很小，有 Z ≈ ωL = 2πfL

于是，Q ≈ 1 / (R1/Z + Z/R2 )

当感抗Z为R1、R2的几何平均值时，Q有最大值。

例如当R1=1欧，R2=1M时，Q = 1 / (Z/1000000欧 + 1欧/Z)

Z在1000欧时Q值就有最大值500。159微亨在f=1.0MHz时感抗就是1000欧。

固定L和R2，改变R1引起曲线这样变化：


固定L和R1，改变R2引起曲线这样变化：


可见，串联损耗重点影响曲线左端，并联损耗重点影响曲线右端。

在实际中，就是导线电阻重点影响低端Q值，分布电容损耗重点影响高端Q值。

线圈的导线电阻属于串联损耗，这应该没有疑问。分布电容的损耗属于并联损耗。分布电容不是与电感串联的，如果串联就不通直流了。

以大环为例，如果只是加粗导线，其它方面尽量不改，那么重点得益的是低端，对高端的Q值提升相对小得多。

（用小型紧密线圈不容易发现这种关系，因为改变导线粗细会导致整个线圈的改变。非紧紧密结构的大环可以比较独立地改变某一个参数。）

drzhu

大千世界 发表于 2017-2-19 06:16
另外一方面，因为无线电波的场强本身就是很微弱，一味的增加大环的面积，一是制造难度加大，二是限制了大环 ...

14-16楼很让人受教，其中“只有达到面积和匝数间完美的统一”，是否大千老师有实践经验分享？

drzhu

龙虾2 发表于 2017-2-20 09:45
设感抗为Z。在Q值不太低时，R1、R2对感抗的影响很小，有 Z ≈ ωL = 2πfL

于是，Q ≈ 1 / (R1/Z + Z/R2 ...

“在实际中，就是导线电阻重点影响低端Q值，分布电容损耗重点影响高端Q值。”
这样看是否可以理解为  用粗导线提高低端Q，加大匝间距提高高端Q？

龙虾2

drzhu 发表于 2017-2-20 10:49
“在实际中，就是导线电阻重点影响低端Q值，分布电容损耗重点影响高端Q值。”
这样看是否可以理解为  用 ...

是的

用裸线也是降低分布电容损耗的好办法

大千世界

极端的条件下线圈可以是一圏，比如说最早期的FM矿机，以及有些短波大环。但是实践正明，相同感量的线圈，多圈的比单圈的更有效。匝与匝之间的关系在矿机及有源机高性能线圏的开发中有很重要的关系，密绕线圏只适合于电力变压器，如果用合理的线圈结构，有源机的中放一级足已。各种中周其实只是实实在在的垃圾。

大千世界

drzhu 发表于 2017-2-20 10:42
14-16楼很让人受教，其中“只有达到面积和匝数间完美的统一”，是否大千老师有实践经验分享？

所有线圈结构中，花蓝线圏是最好的。蛛网线圈是最垃圾的。当然大环也不例外！

drzhu

大千世界 发表于 2017-2-20 19:36
所有线圈结构中，花蓝线圏是最好的。蛛网线圈是最垃圾的。当然大环也不例外！

大环做成花篮是否难度有点大？匝间距几乎不好控制。骨架也是个问题。

大千世界

drzhu 发表于 2017-2-21 17:17
大环做成花篮是否难度有点大？匝间距几乎不好控制。骨架也是个问题。

难度不大，找一块大木板，画个圆，在圆上等分成奇数个点，然后每点上钉一个长钉子，尽量密一点，然后绕线，感量合适后，用热嫆胶固定线圈，拔掉钉子就成了。

drzhu

大千世界 发表于 2017-2-21 18:17
难度不大，找一块大木板，画个圆，在圆上等分成奇数个点，然后每点上钉一个长钉子，尽量密一点，然后绕线 ...

大木板有点难找，等哪次捡到了我得试一试。可惜家里的饭桌不是木头的，哈哈。

龙虾2

在这个简单的数学模型中，感抗为串联、并联电阻的几何平均值时，Q值就有最大值。如果偏离几何平均值，Q值就要打折。

所以在对数刻度的数轴上，Z在R1、R2的中点就是Q值的最佳位置。

然后我们发现，无论改变R1还是R2，都需要调整电感量或频率才能重新获得最大Q值。


这个图告诉我们，导线越粗，就应该配以越小的电感量。

例如两个拆机的中波磁棒线圈，线很细的超过800微亨，大的不足200微亨。


是大电感配小电容好，还是小电感配大电容好？其实最佳的电感量是由串联损耗、并联损耗两者共同的决定的。

同样方法可以分析有载Q值。实际的选择性是由有载Q值决定的。

以固定方式把负载接在谐振回路上，相当于再并联上一只电阻，相当于R2减小。


负载接入将导致感抗大幅偏离中点。所以常发生一种情况：一个线圈空载时的Q值曲线是中间高两头低的，挺好。但一用在矿石机上，就变成了一面倒的下降形态，高端选择性一塌糊涂。这是因为并联损耗重点影响高端，固定方式接入的负载很容易导致高端有载Q值的崩溃。应该预视到带负载之后的曲线形态变化。

伟光

好文章，收起来，慢慢品读。

m22360

略微探讨一下。
电感确实不容易做出理想的效果，因为它天生在材料使用上就有缺陷，所以详细研究电感时要考虑它的等效电路，既可以把电感器看成是理想电感L串联电阻R1，也可以把电感器看成是理想电感L并联R2，这种等效是有关能量损耗的等效，但没有必要搞成两个电阻。到了高频的情况，由于分布电容效应逐渐显现，所以这时电感的等效电路里可以并联一个电容。换句话说，您的等效电路里把R2改成电容器就正确了，否则在高频电路电感的Q值测试会出现误差。

龙虾2

m22360 发表于 2017-2-26 17:43
略微探讨一下。
电感确实不容易做出理想的效果，因为它天生在材料使用上就有缺陷，所以详细研究电感时要考 ...

你说的也有道理，但理想电容本身并不损耗。要表达一只有损耗的电容，还是要在电容上串联或并联一只电阻。

例如1.59pF电容在1MHz下容抗为100K，相比1M电阻，它已经是全导通的。所以简单一点，只需要画电阻。