求助，天线输入高阻 HiZ模式是个什么原理

chnjyxz

我第一次接触到是在孔雀石的自制资料中，官方出了一个小的选件板，支持HiZ 模式，可以在菜单中打开或关闭。

网上的描述是，在用拉杆天线的前提下，可以明显提高中波，短波的接收效果，我找到一个带选件的孔雀石，证实了这一点。

然后下图是ats25的最新版的图片，官方表示也增加了HiZ功能，我也测试了这个机器，大体感受是，在调频频段时，关闭HiZ才能收台，打开几乎收不到什么。而在中波下，打开HiZ明显信号值变强了。

以我的理解是，拉杆天线是属于高阻的，在中波，短波下，开启HiZ能提高接收效果，但为什么在FM下效果相反呢，这个转换又是什么样的原理？针对很多dsp机器中波拉杆接收不良的情况是否都可以加装？求大师解惑

iffi123

就是一个共集的跟随器，输入高阻输出低阻
转换靠模拟开关，spdt

longshort

高阻模式針對的是中短波，天綫尺寸與對地電容的影響均不算很大，但到了調頻波段，天綫尺寸、對地電容和天綫本身的放置姿態，都會對接收狀況產生强烈影響。

mov99

一般拉杆天线的长度不过1.5米，用于中波段，天线阻抗不到0.05欧姆
所谓的高阻指的应该是接收机天线输入端口阻抗，目的是把天线感应的微弱信号高效的传输到下一级
而在FM段，天线的长度接近1/4波长，与接收机天线输入端口(50R)匹配；猜的

chnjyxz

iffi123 发表于 2024-2-6 06:38
就是一个共集的跟随器，输入高阻输出低阻
转换靠模拟开关，spdt

感谢指点，但是47xx本身的输入阻抗就是高阻啊，还能转换更高的意思不

iffi123

chnjyxz 发表于 2024-2-6 09:13
感谢指点，但是47xx本身的输入阻抗就是高阻啊，还能转换更高的意思不

47xx只给了FM输入是高阻，AM没给输入阻抗参数，你不是说FM用HiZ没用吗？ AM加跟随器我试过，灵敏度确实不错

MF35_

拉杆天线的本质是极偶天线的单端应用，所以它在谐振（1/4波长）时的阻抗大约是75欧，FM的波长很短，所以拉杆天线对它是低阻抗，你用高阻抗输入的话，阻抗严重不匹配，反射系数太大，信号都被反射回天线了，所以增益下降。而中短波的波长很长，拉杆天线的长度远远小于它的1/4，呈现高阻抗，所以用高阻输入的时候匹配度更高，反射系数更小，因此增益提高

chnjyxz

iffi123 发表于 2024-2-6 09:54
47xx只给了FM输入是高阻，AM没给输入阻抗参数，你不是说FM用HiZ没用吗？ AM加跟随器我试过，灵敏度确实不 ...

原来是这样！看来还是要实践，不能想当然，感谢！

chnjyxz

MF35_ 发表于 2024-2-6 09:59
拉杆天线的本质是极偶天线的单端应用，所以它在谐振（1/4波长）时的阻抗大约是75欧，FM的波长很短，所以拉 ...

明白了，能否这么说，常规的dsp中波短波这些频段中，只用拉杆天线的话，加上高阻适配都会比默认的好一些？

我接触过好多diy类型的数字接收机，没有磁棒，只靠一根拉杆来接收中波，但效果往往不如普通收音机，一直在头痛其原因，并想着给它们加上磁棒

MF35_

chnjyxz 发表于 2024-2-6 11:19
明白了，能否这么说，常规的dsp中波短波这些频段中，只用拉杆天线的话，加上高阻适配都会比默认的好一些 ...

这个不能一概而论，要看具体输入端口特性进行匹配，大多数收音机芯片，FM信号输入端内部是75欧匹配的，所以拉杆天线直接接效果比较好。
AM信号输入端内部一般是不做端口匹配的，内部就是晶体管输入端（一般是基极或栅极），输入阻抗从几百到一两k之间，不会太高。

拉杆天线在中短波范围严重失谐的，此时阻抗匹配来实现能量传输最大化的方式就不太适用了，因为天线没有谐振，上面的能量很低，所以输入端应尽可能提高阻抗来减小负载效应引起的电压（由电场感应产生）跌落。

但是，高输入阻抗端口也要区分内部特性，比如LC回路作为输入端口时，阻抗是很高的，但这个高阻抗很脆弱，拉杆天线虽然在中短波呈现高阻抗，但依然比LC的谐振阻抗低很多，直接接上去的后果就是LC回路的高阻抗被破坏掉了，所以一般要通过一个很小的电容或者一个很小的绕组线圈接入。

mov99

天线长度小于1/4波长呈容性且阻抗很低，所以，缩短型天线要加感，并非高阻，大于1/4波长阻抗开始上升且呈感性，1/2波长阻抗达到最大值

MF35_

mov99 发表于 2024-2-6 11:57
天线长度小于1/4波长呈容性且阻抗很低，所以，缩短型天线要加感，并非高阻，大于1/4波长阻抗开始上升且呈感 ...

这个是没错的，但你这是把天线作为负载时的方法，目的是使能量有效的传递出去，也就是被天线吸收，而纯电抗是无法吸收能量的，所以发射天线需要谐振。

而接收天线则不同，如果接收天线是谐振的，那么它具有比较强的能量输出的能力，也就是输出功率大，此时负载要和天线匹配，才能获取最大功率。

但矛盾是随条件变化的，如果天线是严重失谐的（尺寸远远小于1/4波长），此时极偶天线的谐振特性就不适用了，天线仅仅相当于一个对地的电容，接收原理是电场（电磁波）在这个电容中产生变化，然后在电容的一端（天线）上产生感应电压，它只能输出电压，而不是像谐振天线那样输出功率。所发发射天线必须要谐振，接收天线则不需要。

电容越大（天线越长），感应电场的范围越广，产生的电压越高，但由于它的输出功率的非常弱，因此必须用高阻抗匹配，才能保证感应电压不跌落。

所以，接收天线在远小于1/4波长时，应当作电容看待，那么天线越长，电容越大，端口阻抗就越小。

举个典型的例子，我们知道在收音机输入回路上直接接入一根外接天线，会严重减低输入回路的Q值，如果这根线非常短呢，是不是影响就微乎其微了，也就是说接的线越长，回路Q值降低越多，这说明对于远小于1/4波长的接收天线，其尺寸越长阻抗越低，但这个阻抗其实没有什么意义，它需要高阻抗匹配的根本原因是它无法输出功率。

mov99

MF35_ 发表于 2024-2-6 12:39
这个是没错的，但你这是把天线作为负载时的方法，目的是使能量有效的传递出去，也就是被天线吸收，而纯 ...

很高兴和元老共同探讨

匹配只是针对某个频点，使传输效率最大化，没有绝对匹配，接收/发射都一样；短波收音机如果用的是磁棒天线，一样可以外接拉杆天线，当然不能直接接在输入回路，可以在磁棒的一端绕几匝(实验后确定)，一端接地，另一端接拉杆天线

个人理解，楼主所提及的"高阻HiZ模式"，高阻抗输入不是为了匹配，只是隔离或缓冲，避免把后级输入回路阻抗拉的太低；高阻抗输入吸收的功率小，或者说所需要的推动功率小，把有限长度天线感应的射频信号，最大限度的传递到下一级

MF35_

mov99 发表于 2024-2-6 14:29
匹配只是针对某个频点，使传输效率最大化，没有绝对匹配，接收/发射都一样；短波收音机如果用的是磁棒天 ...

是的，我之前的叙述不是很严谨，这里中短波外接天线用高阻输入的目的不是为了匹配，匹配是针对天线谐振时的特征阻抗来说的，天线都没有谐振，何来匹配一说。

所以是为了尽可能降低功率吸收，因为严重失配的的短接收天线，就是个电容，它没有输出功率的能力，所以带不动低阻的负载，只能在高阻上提供电压信号，这就跟发射机的天线如果严重失谐，呈强电抗性，能量就出不去一样，因为没东西吸收它，反过来，接收天线严重失谐，就不能提供能量，但是接收和发射不一样的是，后者必须输出能量，前者可以只要电压而不要能量。

MF35_

mov99 发表于 2024-2-6 14:29
很高兴和元老共同探讨

匹配只是针对某个频点，使传输效率最大化，没有绝对匹配，接收/发射都一样； ...

另一个反例就是FM，FM频段拉杆天线是可以谐振的，所以他需要75欧匹配来传输最大功率