如何计算矿机中的分布电容

xjw01

几个常用分布电容估算
分为两类：

一、单位面积分布电容计算，适用于极板尺寸远大于极板距离的电容，长方形，要求宽度远大于极板间距

C = S*ε0*εr/d
式中εr是相对介电常数，空气或真空εr=1
ε0是真空介电常数，其值为ε0=0.089皮法/厘米

例：平行板，面积3平方cm，距离0.1cm，求电容
解：C = 3*0.089*1/0.1 = 2.67pF

二、单位长度分布电容
适用于极板尺寸远小于极板距离的电容。
单位长度电容估算公式：C0 = k*ε0*εr/ln(a/b)
a为极板距离，b为极板尺寸（取小的），ε0=0.089皮法/厘米

1、同轴电缆，    k = 2*π，a为外极板半径，b为线半径
2、无皮平行电缆，k = π，  a为两线距离，两线相距较远，b为线半径，
3、无皮平行电缆，k = π，  a为两线距离，两线相距非常近，b为线直径，
4、无皮线与机壳平行，k = 2*π，a为两线距离2倍，b为线半径，a远大于b
5、导线与地线不平行，k = 2*π，a为平均距离的2倍，b为线半径
关于第4或第5种情况，实际上就是“无限长圆柱体与平面大导体的分布电容”，网络上提供的许多公式是错误的。请使用这里的公式。

例1：聚乙烯同轴电缆，a/b=3，εr=2.3，求单位长度电容
C0 = k*ε0*εr/ln(a/b) = 2*3.14*0.089*2.3/ln(3) = 1.17pF/厘米

例2：半径0.25毫米的去皮网线，与一大块铝板平行，相距5cm
C0 = k*ε0*εr/ln(a/b) = 2*3.14*0.089*1/ln(2*50/0.25) = 0.094pF/厘米

这就是说，矿机常用的线，取10cm，在距离地线5cm至10cm的地方，就会产生1pF左右的分布电容。
如果两根10cm线并联，且靠在一起，对地的分布电容不是乘2倍，只会增加一点，两根并联，相当于线径加大一点。

三、用DIY Q表测量导线的对地分布电容
1、准备一个小线圈，接在Q表上，测出电感量，并保持主可变处于最大状态下不变，这时我的Q表显示主可变容量为512.4pF
2、在热端接入一段长度为14cm的去皮网线芯，与机壳平行，相距15mm左右，网线半径为0.25mm
3、在显示电容的状态下，再次按下E键谐振，得电容为514.0pF
4、计算得到该导线对地分布电容为 C = 514.0-512.4=1.6pF
5、计算验证

C0 = k*ε0*εr/ln(a/b) = 2*3.14*0.089*1/ln(2*15/0.25) = 0.117pF/厘米
C = 14*0.117 = 1.64pF

与实测的结果1.6pF很接近

[ 本帖最后由 xjw01 于 2011-1-15 09:26 编辑 ]

L.D.XIONG

xjw01

对于短天线来说，天线的谐振频率高，远超过了中波范围，用在中波段，天线就表现为容抗了。相应的电容计算，可以使用上面的方法做也估算（误差比较大一些）

例如，立了一根天线，10米，按以上公式计算，天线对地分布电容变成了60pF以上了。要是这种天线直接搞进LC并联谐振中，如果主调电容范围是20p至250p，加了这60p，变成80p至310p，那么会造成高频段受分布电容影响太大，Q值低，甚至不能调谐。
如果这根天线，平行于地面布线，高度只乘下1米，分布电容还会更大一些。

[ 本帖最后由 xjw01 于 2011-1-14 21:56 编辑 ]

xjw01

原帖由 L.D.XIONG 于 2011-1-14 21:30 发表

您也可以使用DIY Q表验证那些公式，很准的。
我们的天线大多比较短，也可以使用上面的公式计算的。

xjw01

那些公式从我的《电磁场与电磁波》一书中搬到这里来。
圆柱与大片接地体的分布电容，使用吉林工业大学伊尔献、郑永梅、何丽桥的计算结果。他的论文中说采用复变函数求解。

[ 本帖最后由 xjw01 于 2011-1-14 21:54 编辑 ]

asdf204

我的天线是倒L型的，空中横着20来米，引线斜拉入室内接矿机，不知这形状的天线效果如何？

ckey999

所以好探头的芯线直径在0.1mm以下了

L.D.XIONG

Ｑ表的作用很多，甚至于量出耳机、引线的分布电容，我们在矿机中的旁路电容为何可免，原因就这个。

60年代的爱好者

非常有用处哦！

L.D.XIONG

真有用。

ayjlxhzhk

不错,分布电容!

AK472013

初来乍到，不懂帮订

et23v

引入分布电容来量化矿机布线距离很实用。能算出天线分布电容对症下药能把调谐搞得准些广些。

回到童年

顶起来。。。。。。

superbrother

新人学习帮顶！