收音機磁性天線的使用和繞制方法,Radio Magnetic Antenna

關鍵字：收音機磁性天線的使用和繞制方法

收音機磁性天線的使用和繞制方法

磁性天線是用來接收電磁波的。它是由一個鐵氧體磁棒和線圍繞組組成，對電磁波的吸收能力很強。磁力線通過它就好象很多棉紗線被一個鐵箍束得很緊一樣。因此，在線圈繞組內能夠感應出比較高的高頻電壓，所以磁性天線兼有放大高頻傳號的作用。此外，磁性天線還有較強的方向性，能夠提高收音機的抗干擾能力。
從磁棒所用的材料來看，目前常用的有兩種：一種是初導磁率為400的Mn型錳鋅鐵氧體，呈黑色，工作頻率較低而導磁率較高，適用于中波；另一種初導磁率為60的Ni型鎳鋅鐵氧體，呈棕色，能工作于較高頻率而導磁率較低，適用于短波。如果將Ni型用在中波，則接收效率比Mn型低；而Mn型用在短波、則因磁棒對高頻的損耗很大，接收效率也很低。

磁棒的尺寸有很多種，主要是為了適應各種機殼的大小而設計的。普通有圓形和扁形兩類。圓形磁棒的直徑一般是10毫米、長度有100、140、170毫米等數種。扁形的有4x20x60、4x20xl00、4x20x120毫米等。
磁性天線接收信號的能力與磁棒的長度L及截面積的大小有關。磁棒越長，截面積越大，其接收能力越強，收音機的靈敏度也越高。這是因為：由電臺發射的電磁波的磁力線在天空中的分布是很密集的，磁棒的截面越大，它所容納的數目就越多，線圈上感應的電壓就越大，靈敏度就高。另一方面，磁棒越長，它所吸收的磁力線的強度就越大，在線圈上感應出的電壓也就越高，所以收音機的靈敏度也就越高。扁形磁棒的作用與同等截面積的圓形棒相同，輸出信號功率是一樣的。
但僅依靠加粗加長磁棒來提高收音機的靈敏度是要受到限制的。首先，因為磁棒越粗越長，其鐵氧體內部損耗就越大，質量因數Q就越低，從而使收音機的靈敏度和選擇性變壞。其次，磁棒越粗越長，就要求收音機體積增大，這是不合適的。
線圈繞組是繞在一個紙管上，套在磁棒上的。接收中波段廣播的線圈若是采用直徑0.1~0.35毫米單股紗包漆包線并排密繞，所繞圈數視磁棒尺寸不同而有所不同(見表)。

規格尺寸材料使用頻率線圈圈數
錳鋅磁性天線棒（兆赫）有效導磁率初級次級Q值
8x100MXO-400《1.5》14758》150
10x120MXO-400《1.5》15656》150
10x140MXO-400《1.5》16585》150
10x170MXO-400《1.5》17.5404》180
10x120MXO-400《2.5》12.5687》180
4x20x60MXO-400《1.5》11808》180
4x20x60MXO-400《1.5》13656》200
鎳鋅磁性天線棒
10x14010~50》358(6)6(3)》200
10x16010~50》348(5)4(3)》200
4x20x12010~50》365(5)6(3)》200

為了求得較高的Q值，降低在高頻情況下由于趨膚效應和其他影響而產生的損耗，實驗證明用多股線比用單股線繞制的線圈，在靈敏度和選擇性上都有比較明顯的提高。通常多采用多股紗包漆包線如用直徑為0.05毫米的13根絞成一根后繞制(平時常用7x0.07毫米或15x0.05毫米的漆包線)。股數再多，性能提高不大；再少，Q值就有所下降了。表中所示初級線圈是配合360微微法可變電容器用的數據。接收短波用的線圈是用直徑為1~1.5毫米的漆包線間繞，匝間距離為2~2.5毫米。如收音機設計為中波、短波都能接收時，需將兩波段線圈的繞組分別套在磁棒的兩端，如圖所示。

線圈在磁棒上的位置。一般是將線圈繞組的中心對正離磁棒一端約為磁棒全長(L)的l/4處(見圖)，然后在調整收音機時再稍微向左右移動，在收音機音量最大的位置固定下來。調整時不應直接用手去調，最好用絕緣良好的無感塑料小棒去調，否則，人體的感應很大，影響調整。
線圈在磁棒上的繞向和引出頭的位置對收音機的效果也有影響。下面簡單地作一些解釋。
在圖(a)上，L1是初級線圖，L2為次級線圈。線圈L1的1端和L2的3端均為熱端(不接地)，2及4端為冷端(接地)。4端顯然是通過電容C2接地，但C2對高頻電流阻抗很小，所以幾乎等于直接接地。這兩線圈在磁棒上繞制時，線圈L2的3端要和L1的1端對應，即都從磁棒的同一端開始繞(上圖)，或者說，熱端和熱端在一邊，冷端和冷端在一邊，并且兩線圈繞的方向要一致。引出頭位置如果接反或繞反時，收音機靈敏度將會有所下降。短波時(圖(b))初級線圈L3的5、6和次級線圈L4的7、8也要互相對應，按中波線圈的繞法繞制。

再生線圈的熱端引出頭(由集電極引出的)，應與初級線圈的熱端在同一頭，冷端(接地)則與其他線圈的冷端對應。因磁棒給予高頻磁力線的衰減較大，所以在短波使用時，還要外加一根金屬拉桿天線，以提高短波靈敏度。

為了提高磁性天線的效率，在制作線圈時，還應注意以下幾個方面。以圖為例，L1、L2(L2和L2連繞，在中間抽頭)和L4三個繞組最好分開制作，不繞在一個骨架上。如圖所示。這樣做，調整方便，互不牽連，容易調到最佳的效果。其中L3是再生線圈，可由調整C3來控制再生，與L2繞在一起影響不大，而L4為接入高頻管基極的線圈，它在磁棒上的位置最好置于磁棒的一端，這樣比置于磁棒的中間對改善強力電臺的串音現象較為有利(單回路存在強電臺輕微的串音現象)。產生強電臺串音的原因，一方面是由于單回路抑制能力不夠；另一方面與L4本身的存在也有關。在這樣繞在磁棒上的天線回路中，除了L2有接收能力外，L4本身也有一定的接收能力，因為它也繞在磁捧上，同樣也具有有效高度。出于它的圈數很少，所以它的有效高度主要決定于它在磁棒上的位置；在中間有效高度大，在一端則小。而我們所希望的是它本身的接收能力越小越好，這樣選擇性就完全取決于L2的Q值了，否則L4的接收能力加強，只能使混臺現象加重，相對地降低了選擇性。這是因為它本身是不調諧的，沒有選擇電臺的能力。采取上述措施后，對改善本地強力電臺的串音現象有較明顯的效果，而對其他性能影響不大。固然，將L2置于磁棒中心較近，會使它的Q值有所下降(L2置于靠近磁棒的一端Q值最高)，但降低不多，鄰近波道的衰減還是足夠的。這樣的布局，總的效果還是好的。此外，在線圈制作中，要求繞制圈數準確，與電路要求的數據嚴格相符，這樣才能使輸入電路的阻抗匹配。繞制時，線圈應緊貼磁棒，但繞成后的整個線圈應能在磁棒上移動。

下面介紹一下繞線圈的方法。

首先在磁棒上夾上數根細漆包線以使準備繞制的紙筒內徑比磁棒外徑稍大，用較厚的牛皮紙包兩層，用膠水粘好，成一紙筒，作為線圈骨架。繞線圈時，留出一段引出線頭后，就開始向磁棒上繞。繞第一圈時，用一個黃蠟綢(或牛皮紙)小條夾住，再繼續往下繞，并壓住小條。繞5—7圍后，將小條拉緊，多余的尾巴剪去，這樣線圈的引出頭便固定住了。然后再繼續繞下去。繞時要注意把導線略向后拉緊，使各線匝間貼緊。繞到結尾前5~7圈時，預先放一個如上的對折小黃蠟綢條，用最后幾圈壓住。繞到最后一圈時，留出適當長度的引出線頭，并穿過綢條的圈套，拉緊綢條，固定住線頭，至此，一個線圈便繞好了。
如遇到要抽頭，可同樣放一個小黃蠟綢條，但須在圈套頂端中央剪一小孔，把抽頭處的繞線絞合成一段適當長度，使它穿過小孔穿出作為抽頭，繞幾圈后拉緊小條，抽頭便固定住了。
假如繞制的線圈圈數很少，只有幾圈，可以把黃蠟綢條折兩次，并壓在線匝下，形成倆個圈套，待繞好線圈，將兩端的引線分別穿入兩頭的圈套，再將小條兩尾端向兩邊微微拉緊，使線頭固定，剪去多余的尾巴即妥。
線圈繞成后，抽掉用于擴張內徑的漆包線，整個線圈便能左右在磁棒上自由移動而又不致于空隙過大。為了增加紙筒的防潮和線圈的絕緣強度，必須進行涂復處理，把繞好的線圈連同紙簡全部用烙鐵燙上一層蠟(地蠟、石蠟和蜂蠟均可)，待冷凝后，把線頭用火柴稍微燒一下，或直接用烙鐵粘上焊錫靠烙鐵本身的熱量去掉漆皮后上錫。磁性天線的制作就告結束。這里順便提一下，短波線圈可不加涂復處理，因地臘等對高頻損耗較大，不如不處理。
磁棒的切割和修復
在實際安裝半導體收音機的過程中，有時候買來的磁棒長度過長，裝不到機殼內，需要切短一些。怎辦？這里介紹兩種方法。
(1)將磁棒在待切斷處用小刀或鋒利的銅銼刻出一道淺槽，在槽內纏上幾道浸了煤油或汽油的棉線，然后在酒精燈或煤油燈上環繞著棉線燃燒，至棉線燒透燒焦時，趁熱迅速把燃燒處浸入冷水中片刻，然后拿出來輕輕一折，磁棒就會整齊地斷開。
(2)取直徑2~3毫米的鐵絲一段，將其一端彎成一個內徑恰好套入磁棒的圓環，將圓環一端在爐火中加熱至熾紅后取出，立即套入磁棒需要切斷處，使磁棒沿圓環部分加熱，約半分鐘左右，將鐵絲環取下，并將磁棒急速投入水中驟冷，取出后磁棒就整齊地折斷了。
如果磁棒斷了還能用嗎？
磁棒折斷了，重新粘合后還是可以使用的。不過接合處難免留有縫隙，增大了磁阻，會影響磁棒的效率，隙縫越大，所受的影響越厲害，所以粘合時接縫越小越好，粘好后線圈位置還要更新調整一次。粘合劑最好用常溫固化的環氧樹脂，它能在較小的隙縫時仍然有可靠的強度。如沒有這種材料，也可用萬能膠或清漆等粘合，但粘合處的強度較差，必要時須在外面粘一圈薄紙加固。在一般情況下，甚至用膠粘接也可以，影響不大，可以照常使用。