求教磁棒天线的设计有很多疑问

yingzi97

第一次接触磁棒天线，找了一些资料也还是对磁棒天线的设计有很多疑问，不知从何下手。首先是磁棒天线的仿真，看了很多资料都没有讲具体怎么仿真的，只知道有用FEKO仿真的。有没有大佬知道怎么仿真的？其次是怎么知道所设计的磁天线的带宽是多少呢?是不是跟常规的天线看的指标不一样呢？我看磁天线后面都要接调谐电路，我学的是天线，看这些很懵。完全不知道从哪开始。还有就是磁天线能不能达到3倍频的带宽呢？频带范围覆盖30mhz-108mhz可以实现吗？问题很多，还请各位前辈给一些建议，谢谢大家了~

yngz

过去150MHz频段的寻呼机有的就是用磁棒天线，磁棒截面大小与袖珍收音机用的扁磁棒差不多，长度2厘米左右，上面用扁金属带只绕了一圈，接缝处均匀焊有贴片状的谐振电容，接收板上还有用于精确调谐的微调电容。因此30-108MHz使用磁棒天线是完全可能的，磁棒材料可以选用初始磁导率10左右、工作频率150MHz的镍锌铁氧体扁磁棒，线圈用表面镀银的、宽度略小于磁棒长度的扁铜带绕制，一圈就够了。在接缝处焊接变容二极管等相关元件，用于电调谐。

Carnot

哇哦，终于有一位专业的同学来了~欢迎。
我非相关专业出身，你的问题不能解答，论坛里的一些前辈还是很有货的。
另外我再论坛里待了一年多，谈谈感受：
（1）坛友基础理论扎实的并非少数，但知识体系相对传统，对新技术、新材料、新工艺接纳相对保守，采用先进技术或高级辅助设计的并不多。
（2）更多的坛友是偏向于实践的，或者说是对基本原理的应用或验证，当然，这也能发现许多和书本上学不来的东西。

另外补充一下，从经验上讲，磁棒天线在30Mhz~108Mhz范围内效果并不好，一是没有合适的磁棒材料，二是在接近调频波段的时候，1/4波长鞭形天线的长度已经可以接受，鞭形天线不香吗？

yingzi97

Carnot 发表于 2020-6-23 18:15
哇哦，终于有一位专业的同学来了~欢迎。
我非相关专业出身，你的问题不能解答，论坛里的一些前辈还是很有 ...

是这样的，因为指标要求要低剖面的天线，高度在100mm左右，传统的天线在这个频段不可能做到这么低的剖面，所以就想看看磁棒天线能否实现。最近看了一些论文，都只有理论上的计算，想要仿真验证一下，但不知道怎么仿真。

yingzi97

hanzhg 发表于 2020-6-23 18:19
过于偏重理论，没有涉及具体问题很难回答，不妨找个切入点讨论。

因为我是学天线的，所以对后面的电路方面不了解，而且现在目前对于这种磁棒天线还是不太了解，不知道实际使用的时候是不是直接依据经验选定磁芯材料长度线圈匝数等，还是会通过仿真去验证呢？目前卡在天线设计这块

yngz

　　磁棒天线实质上就是一个开放的电感器，不需要象正规的天线那样分析和对待。
　　磁棒天线总是工作在谐振状态，并且要求其谐振Q值越高越好。因此它是一种窄带天线，带宽很小，需要跟随工作频率而调谐，否则效率会非常低。
　　磁棒天线设计的主要原则是：线圈包围的体积要尽可能大，线圈在工作频段内的谐振Q值要尽可能高。
　　线圈包围的体积越大，电感越“开放”，越有利于接收或者辐射信号。象中波磁棒天线的线圈常常分好几段绕制，为的是多接收信号能量。
　　磁棒天线谐振状态的Q值直接决定了天线性能。如果天线在工作频率上的谐振Q值是100，那么谐振状态的性能就比非谐振状态时提高了100倍，这是巨大的收益。
　　为了提高Q值，需要选择低损耗磁棒材料，合适的磁棒直径和长度、高频导电性能好的导线，合适的线径、匝间距和圈数，低损耗线圈骨架，等等。甚至线圈与磁棒的间隙，线圈在磁棒上的位置，都有讲究。
　　虽然磁棒天线的尺寸并不大，但是调谐却很麻烦。老式无线电设备使用多联可变电容器，现代设备一般使用变容二极管，需要复杂的电路来实现天线的电调谐。

johny05

yingzi97 发表于 2020-6-23 19:07
因为我是学天线的，所以对后面的电路方面不了解，而且现在目前对于这种磁棒天线还是不太了解，不知道实际 ...

你应该去问你的老师。

johny05

535 - 1605 是几倍频？

sgeli_sh

看来天线专业的老师比较懒，所谓：教不严，师之惰。

yingzi97

johny05 发表于 2020-6-23 22:40
你应该去问你的老师。

这是我们老师提出的一个方案，他也不太了解，我们这边还是主要做电天线，然后我目前正在考察可行性

yingzi97

yngz 发表于 2020-6-24 09:28
过去150MHz频段的寻呼机有的就是用磁棒天线，磁棒截面大小与袖珍收音机用的扁磁棒差不多，长度2厘米左右， ...

谢谢解答~

yingzi97

6a81 发表于 2020-6-24 02:02
所谓仿真就是用实验数据去建模板然后调用。先用真实的磁棒，测出磁导系数及频率的关系，或问磁性材料厂家要 ...

嗯嗯，像一般的电天线都可以找到仿真教程，磁天线就找不到，原来是这样