探索灵敏度极限1: 磁棒天线Q值大比拼+通用快速Q值测量法

Edmon

MF35_ 发表于 2025-3-26 10:09
NanoVNA这个指标是后续改进了吗？当年我记得达不到这个水平的，印象中80dB的样子。我其实日常很少用 ...

是的，一直在迭代，布线、滤波、屏蔽有好些小改进，不过电路大体看起来差不多。目前的版本跟N2PK大概差个10dB。ADC太差劲了没有办法。

lrain

Edmon 发表于 2025-3-26 09:55
从理论上来说是不需要这么长的拉杆来和磁棒对等的，应该是测量方式引入的各种误差。因为等效高度这个东西 ...

我这个粗测不是以天线增益为标准的，而是以最终效果来说的，就是在喇叭端同等功率的情况下所需的天线长度，这是一个综合的结果，其实也好解释，同是调谐系统，磁棒和线圈可以做到较高的Q值，而用拉杆天线的调谐一般是中周线圈，这在整体上要拉低不少性能。

Edmon

lrain 发表于 2025-3-26 10:16
我这个粗测不是以天线增益为标准的，而是以最终效果来说的，就是在喇叭端同等功率的情况下所需的天线长度 ...

这和我刚的解释是一致的呀，磁棒的输出是谐振的，这个就引入了一个额外的放大。拉杆天线不管是接在谐振回路上，还是用源随，这一部分的增益都比磁棒的谐振增益要小，而且源随也有分压的问题。整机测出来的功率没太大意义，牵扯到太多的变量。比如如果用了源随，但源随后面一级噪声系数很大，那么拉杆天线的效果很可能比磁棒差不少。

明确有意义的测量是在拉杆天线和磁棒天线本身的感应电压。这个在物理上拉杆是远超磁棒的，进而信噪比也是。用好拉杆天线需要仔细的设计阻抗、噪声匹配，得把这些搞明白才能做有效的对比。

longshort

lrain 发表于 2025-3-26 09:26
中波要多长才与磁棒有对等的信号强度，这个没有测试过，短波粗略测试过，要30cm以上。

中波用拉桿是要做匹配的，匹配做好了遠比磁棒的等效高度要高得多。這篇文章不妨參考下：

_晶体管收音机中波段用拉杆天线取代磁棒天线.pdf (585.22 KB, 下载次数: 200)

2025-3-26 11:06 上传

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lrain

longshort 发表于 2025-3-26 11:07
中波用拉桿是要做匹配的，匹配做好了遠比磁棒的等效高度要高得多。這篇文章不妨參考下：

好资料~~~~~

aihao

longshort 发表于 2025-3-26 11:07
中波用拉桿是要做匹配的，匹配做好了遠比磁棒的等效高度要高得多。這篇文章不妨參考下：

看了这个文章很好，用了10*10的中周，如果用R40C1代替中周，可不得了。

lrain

上面的论文当中有一点没看明白，互感系数M不是在线圈做好后就确定下来了吗，怎么会因Q变小而增大呢？

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longshort

aihao 发表于 2025-3-26 13:18
看了这个文章很好，用了10*10的中周，如果用R40C1代替中周，可不得了。

先別做決定，吃透了文章主旨方可定向，況且這裏還有那麽多的知識點可以吸取。

aaa555000

longshort 发表于 2025-3-26 11:07
中波用拉桿是要做匹配的，匹配做好了遠比磁棒的等效高度要高得多。這篇文章不妨參考下：

Q师好！
七十年代，在农村接受贫下中农教育后，回城再接受工人阶级教育时，有幸修过大量的飞跃JK25收扩机。其中波就没用磁性天线，25W扩音机铁壳也无法用磁性天线。1米多长的拖线，灵敏度也相当高，收音头的电路也只是混频+独振+两级中放的标准电路，并无奇特之处。

longshort

aaa555000 发表于 2025-3-26 15:12
Q师好！
七十年代，在农村接受贫下中农教育后，回城再接受工人阶级教育时，有幸修过大量的飞跃JK25收扩 ...

老哥好！您説得對，JK25用外接拖綫作爲天綫，這已經成爲一種嘗試了。惟一感到缺憾的是，拖綫若不夠長，中波仍然無法良好接收。我過去在小興安嶺地區用了好幾年，都是用的短波，否則無法接受足夠強的信號。從您的電路中可以看到，中波部分的外接天綫適合較長的架空天綫，否則等效電感不足（相當於等效高度低），其實只要串聯一個2mH左右的小電感（加感綫圈）再接入，效果會大大改善。在一些歐洲機中，中、長波的磁棒天綫上可以看到這種加感綫圈。

圆成居士

我想知道把你这个磁棒线圈套在普通锰锌铁氧体10X200磁棒上的Q值。

Edmon

圆成居士 发表于 2025-3-27 08:15
我想知道把你这个磁棒线圈套在普通锰锌铁氧体10X200磁棒上的Q值。

这个帖子主要是要寻找高性能的磁棒，而且“普通锰锌”如何定义也不甚清楚。如果是想和商品机做个对比，我里面已经放了索尼ICF P36和松下RF-2200的磁棒，一个是现代的低端唱响机，一个是从前的BCL王者。可见现代的索尼用的磁棒已经远比从前的高端机要好了。

MF35_

longshort 发表于 2025-3-26 17:57
老哥好！您説得對，JK25用外接拖綫作爲天綫，這已經成爲一種嘗試了。惟一感到缺憾的是，拖綫若不夠長，中 ...

熊猫B802的中波外接天线，就是串了一个小电感，好像是510uH，但我还没在其他机型上见到过中波外部天线加感的

Edmon

longshort 发表于 2025-3-26 11:07
中波用拉桿是要做匹配的，匹配做好了遠比磁棒的等效高度要高得多。這篇文章不妨參考下：

这个文章里的东西也挺过时了，当年德机正是因为技术落后才用了这种电感匹配的方法。串联电感看似抵消了巨大的容抗，但巨大的电感本身引入了大量的热噪声，使得拉杆天线的信噪比恶化很多，把电场天线本应有的优势给抵消了。

其实手段非常简单，就是用低Ciss（最好的能有5pF左右）高gm的JFET做源随，后面紧跟一个低rbb的BJT提供低噪声电压放大，这样才能在匹配大约10pF的拉杆天线的容抗的同时降低噪声系数。

Edmon

lrain 发表于 2025-3-26 10:16
我这个粗测不是以天线增益为标准的，而是以最终效果来说的，就是在喇叭端同等功率的情况下所需的天线长度 ...

我来做个直接的对比吧。

这里我用了输入电容1pF的差分探头来读出一个20cm的拉杆天线（就是没有拉出的状态）和一个磁棒天线。对于磁棒天线，在探头两端并联了22k的电阻来旁路磁棒天线引线感应到的电场信号。然后取数做FFT得到下图：



可以看到，对于大部分的台来说，拉杆天线感应到的信号都比磁棒天线强5-10倍。有几个台的差异更大或更小，这个主要是因为极化和方向性的问题。
20cm的拉杆天线等效高度是10cm，磁棒天线等效高度大约是0.7-1cm，等效高度的比值和测量得到的电压比值非常接近。

另外注意到的是拉杆天线的信噪比相对磁棒甚至更差了，这是因为我家示波器旁边本来就是噪声重灾区，我们看到的噪声本底不是天线噪声，而是环境噪声。如果能到室外远离居民区的地方就能看出差别了。