短波天线线圈磁棒优于磁芯线圈的差异

latexles

yngz 发表于 2017-5-27 15:05
从理论上说，收音机磁棒天线的有效高度只有1-2米，也就是说相当于1-2米的短天线。如果在纯净的、没有任 ...

  没错，外接天线因为要经过输入回路，会产生插入损耗，一般有百分之几十。 所以输入回路是设计传统接收机的一个重点。
  但是输入回路也能带来其他好处，合理的设计可以平衡高低端增益，而且各个波段可以分别设计输入回路，这很适合高级多波段收音机。  至于输入回路的劣势，可以通过其他技术手段弥补。

MF35_

其实没那么复杂，就是Q值不同而已

拉杆天线配调谐线圈和磁棒线圈谐振本质上没啥区别，都有选择性，因为都有LC回路

在频率低端时，波长比较大，拉杆天线的长度又不能做的很长，一般远小于1/4波长，呈容性，限制了天线的接收效率，同时谐振线圈的体积相对于波长来说太小了，Q值很低，选择性差。当频率变高时，天线效率逐渐升高，接收效果变好。

而磁棒天线在调谐时，会自动等效为与接收频率谐振的天线长度（在有效频率范围内），所以天线基本呈匹配状态，因此效率高，但随着频率升高，受到磁芯材料限制，Q值逐渐变低，并且由于逐渐达到自谐振点，L达到自谐振点或越过自谐振点时，L呈电阻性或容性，无法与原有的C形成谐振回路，谐振被破坏，选择性就不存在了，所以磁棒天线在频率高时几乎无法使用。

另外，对于天线，并不区分发射和接收，良好的天线都应该基本处于谐振状态，天线呈容性或感性都会影响接受效率。之所以说接收信号时对天线匹配不敏感，是因为信号本身太弱，失配造成的信号损失不明显，而发射时由于信号功率很大，如果不匹配，就会造成很大的能量反射，损坏放大器。

所以磁棒天线的优势是，会随着调谐自行和接收频率进行谐振匹配，劣势是频率高了效果不好，拉杆天线则需要改变长度进行匹配（这也是为什么拉杆天线长度是可调的），但低频率下需要非常大的长度，所以使用频率一般比较高

latexles

MF35_ 发表于 2017-5-28 23:09
其实没那么复杂，就是Q值不同而已

拉杆天线配调谐线圈和磁棒线圈谐振本质上没啥区别，都有选择性，因为 ...

Q值仅仅是一个因素。其他因素影响也很大。 比如输入回路传输系数影响很大（约等于我31楼说的输入回路插入损耗），还有天线有效高度。




发射机对天线匹配很敏感，除了刚才说过的原因，还有发射机要靠天线谐振来压制对外的谐波干扰。发射管内阻要和天线严格匹配，才有效率，才不容易烧坏。
然而接收机高放没有对外谐波干扰，而且输入阻抗等承受范围很大，就像音频功放对扬声器阻抗很敏感，但是对输入源阻抗要求没那么严格。另外容性天线也可以在机内得到谐振匹配，比如用大电感输入回路，或者变形的变压器耦合等。高级收音机还会加一个单独的天线谐振电容。 当然还有其他办法，总之输入回路设计是传统接收机的一个重点，影响很多方面。

大孔景元

原则上磁性天线只接收磁场信号，而拉杆、室外天线兼具接收电场信号，外界接收环境不同，二者的效果也会有不同。
换磁性天线未必真的明智，可试试环状天线，同样也是接收磁场信号

MF35_

latexles 发表于 2017-5-29 00:10
Q值仅仅是一个因素。其他因素影响也很大。 比如输入回路传输系数影响很大（约等于我31楼说的输入回路插 ...

我认为传输系数是另一个观察角度，不矛盾。只要是谐振系统，最终都可以归一化到等效Q值上来讨论，天线系统属于谐振系统，自然也可以。

传输系数低，主要是因为阻抗不匹配，而阻抗不匹配，会造成等效Q值降低，所以，传输系数和等效Q值虽然不是一回事，但确实一体两面的关系，提高天线系统的等效Q值，就等于提高传输系数。而提高等效Q值的方法，一是处于谐振，二是阻抗匹配，三是降低损耗。

先看磁棒天线，首先是谐振的，然后阻抗是匹配的（初次级匝数不同），三是频率低时损耗小，所以，传输系数很高，等效Q值很高。当频率逐渐变高时，因为磁性材料和结构的限制，损耗变大，所以第三点首先会被破坏，然后Q值的降低导致谐振阻抗下降，在相同匝数比的前提下，次级阻抗也变得不匹配的，所以效果大打折扣，因此，磁棒天线的使用频率范围是比较窄的。

再看拉杆天线，在频率低端由于长度受限，本身无法谐振，不满足第一点，其次拉杆天线是低阻抗系统，后面的调谐回路是高阻抗，因此阻抗匹配不好（这就是为什么拉杆天线都要通过一个很小的电容接入，或者通过匝数极少的抽头接入，但匹配性依然远不如磁棒天线），三是损耗，拉杆天线不按照波长匹配时，能量会有比较大的损失，所以在频率低端，使用拉杆天线效果不好。但到了高频，一是拉杆天线容易做到长度匹配，二是调谐回路Q值变低，阻抗大大降低，阻抗匹配更容易做到，所以高频使用效果较低频好。

综上所述，天线的效果差，最终都可以归结到等效Q值低（这里指整个天线系统，不是把天线单独拿出来说，那样没意义）。所以说，同一个事物，从不同的角度观察，说法是不一样的，但最终道理是想通的。

还有，输入端对信号源的阻抗匹配不敏感，仅仅是指功率传输这方面，因为信号太小了，但是在高频下，出了匹配功率，还要匹配噪声，具体看接收机的设计，所以说天线的匹配对输入端来讲也是十分重要的，很多高性能接收机都对接收天线的匹配有非常细致的要求。

最后，你说的很对，传统接收机的输入回路，是信号进入的第一级，对接收机的影响是非常大的，其设计是很重要的，可以说，好的天线系统，对无线通信的成败，至少起一半的作用。

latexles

MF35_ 发表于 2017-5-29 22:38
我认为传输系数是另一个观察角度，不矛盾。只要是谐振系统，最终都可以归一化到等效Q值上来讨论，天线系 ...

输入回路追求高Q，会降低灵敏度。

天行健_....

设计以实用为主，磁棒只对短波低端效果明显，但因方向性特点也易漏台。所以只时兴一时。
关于谐波（也就是倍频）那是半导体材料不易克服的问题。解决办法不外符提高Q质,改善本振波形失真度等，但这很难（由其在业余条件下）。

zeng_zww

自己制作一个EMI电源滤波器，接入后海燕T241可以收听6M以下的广播了，这说明只要加强抗干扰措施，无论是磁芯机还是磁棒机，也无论是电池机还是交流机，都不会影响接收效果。

zeng_zww

jinanyuanyue

zeng_zww 发表于 2017-5-31 12:06

这是一个很好的降低干扰的好方法，的确能进一步降低由电源进入的大部分干扰，但是对周围的电磁干扰无能为力啊，一般来说变压器供电的接收机通过交流电源窜进的干扰屏蔽效果还是可以接受的，真正难以避免的影响接收效果到是周围的电磁干扰

jinanyuanyue

MF35_ 发表于 2017-5-28 23:09
其实没那么复杂，就是Q值不同而已

拉杆天线配调谐线圈和磁棒线圈谐振本质上没啥区别，都有选择性，因为 ...

很有道理，那就是低端短波段磁棒天线灵敏度要好些，爱好者可以在2M-6M之间的短波段天线回路用磁棒天线窄带调谐加上外接拉杆天线为辅助的输入回路，会有较好的接收效果，改天还是要换掉磁芯线圈改为磁棒天线来做个试验证实一下，谢谢老师指点

zeng_zww

jinanyuanyue 发表于 2017-5-31 22:46
这是一个很好的降低干扰的好方法，的确能进一步降低由电源进入的大部分干扰，但是对周围的电磁干扰无能为 ...

使用这个效果是非常明显的，以前6MHZ以下是一片噪声，收不到一个台，现在噪声没有了，也能够收到台了。当然，从天线过来的干扰不是它解决的问题，也不好解决。