也谈天地线与选择性的关系。

bobby_jack

天地线对矿机的灵敏度方面的重要性是人所周知的，但天地线对选择性（特别是对频率高端的选择性）的影响却往往被勿视。
对一般矿机来说天线高度（包括地线接入端距真实接地点的高度）要远低于四分之一波长，呈容性。其等效电路可粗略地用下图来表示。


其中：V1 天线输入电压，等于有效高度 X 场强； R1为天线特征阻抗+引线交流阻抗（包括天线及地线）+地线的接地电阻，C1为天线分布电容与地线分布电容之和，L1为矿机天线输入回路(12匝），L2为调谐线圈（48匝，240uh），C2为调谐电容器（340pf，Q值为10000）。

与许多人想象中的情况不同，短天线的特征阻抗并非标准的75欧。视总长度的不同，通常为数欧。由于没有邻近效应（如线圈中相邻匝间的相互影响），天地线中的集肤效应并不很大。除非使用了非铜质材料，或者用了非常细的导线，引线电阻一般都在十到三十欧以内。另外，导线外面的绝缘层也不会对电磁波的穿透带来实质性的伤害。

影响最大的当属地线的接地电阻。如果接地良好，比如接在铁质的自来水管子上，扔在长年有水的下水道井里等，其电阻值可低到欧姆级，反之，可能高到百欧以上。

悬在空中的天线及其引入线（包括矿机地线引入线）都会对地产生分布电容，其容量大小不但与线材的长度近成正比（大约每米5 - 8pf），还与其与其它导电特体（包括并不完全干燥的墙面，树木等）的距离有关。

在某一特定的频率上，天线的容抗与引入电阻之比，大体上就反应出天线的Q值。如果有二组天地线，TDA与TDB，有效高度均为10米，内阻都是100欧（特性阻抗10欧，引入电阻30欧，接地电阻60欧），天地线分布电容前者是120pf，后者是180pf。在不同的频率点上它们的Q值大体上为：

表一
                    600kc                 1000kc                1500kc
                 容抗     Q值         容抗    Q值          容抗    Q值
TDA           2201     22          1326     13            884    9
TDB           1473     15            884       9            589    6

从上表可以看出，在不同的频率点天线的Q值是不同的，也就是说天线电容的Q值是不同的（因为从整体来看短天线呈容性）。而通过L1及L2的耦合，此Q值必然要反映到调谐回路上去。对TDA来说调谐电容要增加7.5pf（120pf除初次匝数比的平方，即16），而对TDB来说，要增加11.25pf。
因为L2=240uh，因此当可变电容旋到谐振在600kc时，总电容量=293pf，1000kc时=105pf，1500kc时=47pf。 当配用不同天线时的调谐回路总电容的Q值如下表：

表二        
     调振频率               600kc                                                 1000kc                                                      1500kc
          可变电容  天地线电容  总电容量   总Q值    可变电容  天地线电容  总电容量   总Q值     可变电容  天地线电容  总电容量   总Q值
TDA      285.5pf        7.5pf      293pf       792         97.5pf        7.5pf         105pf      179          39.5pf       7.5pf          47pf         56
TDB      281.75pf    11.25pf     293pf       376         93.75pf     11.25pf       105pf       83          35.75pf     11.25pf       47pf         25

从表二可以看出，在低频端调谐回路电容的总Q值比较高，基本上不会会选择性造成影响。但随着谐振频率的升高，可变电容器容量的减小，低Q的天地线分布电容对整个谐振回路的影响会上升，Q值急剧下降。在实际接收效果上的表现就是高频率区的选择性相当差。这个局面是无法用使用高Q线圈或超高Q可变电容去改变。

但表一的数据表明天地线的Q值大体等于其容抗与输出电阻（特性电阻+线阻+接地电阻）的比值，因此，只要减小电容，或降低电阻即可在提高灵敏度的同时改善选择性。对于后者（降低电阻），几乎所有的矿友都是心知肚明（用粗导线，埋深地线等）。因此这里只谈前者，即如何减小天地线的分布电容，讲些通常会被忽略的几方面。

1，减小天线的水平部分长度，在用线量相等的情况下，尽量使用垂直天线，尽量远离墙体。
    对以接收地波为主的矿机天线来说，天线的垂直部分是接收电波的主体，其有效高度为实际高度的二分之一。通过在天线顶端增加水平部分可以在一定程度上提高接收能力，但其效果远非增加高度可比。
一根高度为二十米架设良好的垂直天线有效高度=20*1/2=10米，分布电容约120pf。同样架设一根高度8米水平长12米的倒L型天线的有效高度只有5米多，但分布电容却是差不多的，也是120pf上下。因此，如果有条件把垂直天线高度增加到11米或12米，有效高度可以与那根倒L型天线相近。则在取得同样接收灵敏度的同时，电容量会减小到70多pf，Q值会相应增加，选择性能够得到改善。

2，注意接地线的走向。
    同天线一样，从实际接地点到矿机接地端口之间的导线也是分布电容的组成部分。特别是住在高多层的矿友，他们有时会从窗口垂下一根末端线地的线作为地线。其实对矿机来说，其天线的有效高度并非仅仅是天线到矿机天线接入端的高度，而是天线顶端到实际接点的距离。因此垂下的接地线是天线的一部分，同样存在要远离墙体，减小分布电容的需求。另外，当垂线接触地面后最好立即接地。如果导线在地面上拖行一段距离后再接地，那段导线的对地分布电容也将被计算在总分布电容之内。

3，增加调谐回路可变电容器的容量（减小线圈电感量）
    这是因为如果电感量减小，在同一个谐振点上所需的电容量就要增加，此时天地线分布电容的影响会成比例地减小，选择性会得到提高。

众所周知，降低天线线接入系数的方法也可以用来提高选择性，但这是另外一回事情了。

以上各点都是在以“矿友”身份做出的极其粗略的“分析”。仅供参考。欢迎同仁提出不同意见，甚至加以反驳。

llllllxing

矿石机的能量主要来自天地线，所以天地线的架设要求就变得十分关键和重要，就中波和短波来说，中波的波长较长，都是数百米以上，所以在实际的架设过程中，很不和有条件能满足对波长的要求的，总是比波长要小得多，从这个角度来说，对于初学者来说，只要记住一些要点就行，例如，天线尽量长，尽量高，离墙壁尽量远，这些原则一般情况是架设的依据。极少能有条件架设达到波长要求的，例如，频率 1000KHZ的信号波长为300米，就算是二分之一波长的要求，也要 150米，这个要求极少有人能达到，通常大家的能架设的高度和长度都在数十米左右，中波低端的波长就更长了，短波相对波长要小一些，但也是有高度的要求的，架设得尽量高一些效果就要好一些，在高楼中，采用钓鱼天线法，天线要离开墙面尽量远一些，这个影响是非常明显的。也不能下垂得离地过近，那样效果反而会下降。所以，天地线的架设对能量的接收影响是巨大的，在不太懂得天地线接收原理的情况下，记住一些基本的要求要点，容易达到较好的效果。

ye123

学习了。谢谢！

QFII102090

好帖，对提高矿机接受效果有力。

swp

楼主探讨天线问题对于制作矿石机很有指导意义，但是在高楼林立的新建社区里架根满意的天线太难了，城管物业整体盯着。

smchun

好帖！学习了！

bobby_jack

hanzhg 发表于 2019-10-24 18:14
我的感觉，对于同一部矿机来说，天地线的能量越大，选择性就越差，这是由矿机本身特性决定的，往往是在声音 ...

谢谢关注。
人们往往碰到的就是你说的那种情况，但我认为这并不是绝对的，还要看天地线的质量，即Q值，即本身分布电容与内阻之比。如果注意了我帖上的注意事项，在一定程度上可减轻灵敏度与选择性的矛盾。
打个比方说，我用小密封联，340pf的。实践证明，在同样的天地线，同样的接入比情况下，二联并用（即680pf, 电感量减半）时的选择性要比单只高，但输出电压几乎相同。另外，如果我用垂直天地线（从四楼往下垂线接地，往上勾住五楼飞檐，距墙堵是30公分）比倒L天线（地线同上，天线是从四楼窗口往上2米，再水平 拉7米）的选择性要好，而输出也基本不变。
你可以试试。

k569999765

专业的，mark下