| 从矿石收音机到单片十波段集成电路CXA1619
磁性天线的绕制方法及收音机常用元器件 |
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磁性天线 |
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磁性天线是用来接收电磁波的。它是由一个铁氧体磁棒和线围绕组组成，对电磁波的吸收能力很强。磁力线通过它就好象很多棉纱线被一个铁箍束得很紧一样。因此，在线圈绕组内能够感应出比较高的高频电压，所以磁性天线兼有放大高频传号的作用。此外，磁性天线还有较强的方向性，能够提高收音机的抗干扰能力。
从磁棒所用的材料来看，目前常用的有两种：一种是初导磁率为400的Mn型锰锌铁氧体，呈黑色，工作频率较低而导磁率较高，适用于中波；另一种初导磁率为60的Ni型镍锌铁氧体，呈棕色，能工作于较高频率而导磁率较低，适用于短波。如果将Ni型用在中波，则接收效率比Mn型低；而Mn型用在短波、则因磁棒对高频的损耗很大，接收效率也很低。 |
磁棒的尺寸有很多种，主要是为了适应各种机壳的大小而设计的。普通有圆形和扁形两类。圆形磁棒的直径一般是10毫米、长度有100、140、170毫米等数种。扁形的有4x20x60、4x20xl 00、4x20x120毫米等。
磁性天线接收信号的能力与磁棒的长度L及截面积的大小有关。磁棒越长，截面积越大，其接收能力越强，收音机的灵敏度也越高。这是因为：由电台发射的电磁波的磁力线在天空中的分布是很密集的，磁棒的截面越大，它所容纳的数目就越多，线圈上感应的电压就越大，灵敏度就高。另一方面，磁棒越长，它所吸收的磁力线的强度就越大，在线圈上感应出的电压也就越高，所以收音机的灵敏度也就越高。扁形磁棒的作用与同等截面积的圆形棒相同，输出信号功率是一样的。 |
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但仅依靠加粗加长磁棒来提高收音机的灵敏度是要受到限制的。首先，因为磁棒越粗越长，其铁氧体内部损耗就越大，质量因数Q就越低，从而使收音机的灵敏度和选择性变坏。其次，磁棒越粗越长，就要求收音机体积增大，这是不合适的。
线圈绕组是绕在一个纸管上，套在磁棒上的。接收中波段广播的线圈若是采用直径0.1~0.35毫米单股纱包漆包线并排密绕，所绕圈数视磁棒尺寸不同而有所不同(见表)。 |
| 磁棒尺寸与线圈圈数的关系 |
| 名称 |
规格尺寸
（毫米） |
材料 |
使用频率
（兆赫） |
有效导磁率
（µd） |
线圈圈数 |
| 初级 |
次级 |
Q值 |
| 锰锌磁性天线棒 |
ø8x100 |
MXO-400 |
《1.5 |
》14 |
75 |
8 |
》150 |
| ø10x120 |
MXO-400 |
《1.5 |
》15 |
65 |
6 |
》150 |
| ø10x140 |
MXO-400 |
《1.5 |
》16 |
58 |
5 |
》150 |
| ø10x170 |
MXO-400 |
《1.5 |
》17.5 |
40 |
4 |
》180 |
| ø10x120 |
MXO-200 |
《2.5 |
》12.5 |
68 |
7 |
》180 |
| 4x20x60 |
MXO-400 |
《1.5 |
》11 |
80 |
8 |
》180 |
| 4x20x60 |
MXO-400 |
《1.5 |
》13 |
65 |
6 |
》200 |
| 镍锌磁性天线棒 |
ø10x140 |
- |
10~50 |
》3 |
58
6 |
6
3 |
》200 |
| ø10x160 |
- |
10~50 |
》3 |
48
5 |
4
3 |
》200 |
| 4x20x120 |
- |
10~50 |
》3 |
65
5 |
6
3 |
》200 | |
| 为了求得较高的Q值，降低在高频情况下由于趋肤效应和其他影响而产生的损耗，实验证明用多股线比用单股线绕制的线圈，在灵敏度和选择性上都有比较明显的提高。通常多采用多股纱包漆包线如用直径为0.05毫米的13根绞成一根后绕制(平时常用7x0.07毫米或15x0.05毫米的漆包线)。股数再多，性能提高不大；再少，Q值就有所下降了。表中所示初级线圈是配合360微微法可变电容器用的数据。接收短波用的线圈是用直径为1~1.5毫米的漆包线间绕，匝间距离为2~2.5毫米。如收音机设计为中波、短波都能接收时，需将两波段线圈的绕组分别套在磁棒的两端，如图所示。 |
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线圈在磁棒上的位置。一般是将线圈绕组的中心对正离磁棒一端约为磁棒全长(L)的l/4处(见图)，然后在调整收音机时再稍微向左右移动，在收音机音量最大的位置固定下来。调整时不应直接用手去调，最好用绝缘良好的无感塑料小棒去调，否则，人体的感应很大，影响调整。
线圈在磁棒上的绕向和引出头的位置对收音机的效果也有影响。下面简单地作一些解释。 |
| 在右图(a)上，L1是初级线图，L2为次级线圈。线圈L1的1端和L2的3端均为热端(不接地)，2及4端为冷端(接地)。4端显然是通过电容C2接地，但C2对高频电流阻抗很小，所以几乎等于直接接地。这两线圈在磁棒上绕制时，线圈L2的3端要和L1的1端对应，即都从磁棒的同一端开始绕(上图)，或者说，热端和热端在一边，冷端和冷端在一边，并且两线圈绕的方向要一致。引出头位置如果接反或绕反时，收音机灵敏度将会有所下降。短波时(右图(b))初级线圈L3的5、6和次级线圈L4的7、8也要互相对应，按中波线圈的绕法绕制。 |
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再生线圈的热端引出头(由集电极引出的)，应与初级线圈的热端在同一头，冷端(接地)则与其他线圈的冷端对应。
因磁棒给予高频磁力线的衰减较大，所以在短波使用时，还要外加一根金属拉杆天线，以提高短波灵敏度。 |
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为了提高磁性天线的效率，在制作线圈时，还应注意以下几个方面。以图为例，L1、L2(L2和L2连绕，在中间抽头)和L4三个绕组最好分开制作，不绕在一个骨架上。如图所示。这样做，调整方便，互不牵连，容易调到最佳的效果。其中L3是再生线圈，可由调整C3来控制再生，与L2绕在一起影响不大，而L4为接入高频管基极的线圈，它在磁棒上的位置最好置于磁棒的一端，这样比置于磁棒的中间对改善强力电台的串音现象较为有利(单回路存在强电台轻微的串音现象)。产生强电台串音的原因，一方面是由于单回路抑制能力不够；另一方面与L4本身的存在也有关。在这样绕在磁棒上的天线回路中，除了L2有接收能力外，L4本身也有一定的接收能力，因为它也绕在磁捧上，同样也具有有效高度。出于它的圈数很少，所以它的有效高度主要决定于它在磁棒上的位置；在中间有效高度大，在一端则小。而我们所希望的是它本身的接收能力越小越好，这样选择性就完全取决于L2的Q值了，否则L4的接收能力加强，只能使混台现象加重，相对地降低了选择性。这是因为它本身是不调谐的，没有选择电台的能力。采取上述措施后，对改善本地强力电台的串音现象有较明显的效果，而对其他性能影响不大。固然，将L2置于磁棒中心较近，会使它的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，邻近波道的衰减还是足够的。这样的布局，总的效果还是好的。此外，在线圈制作中，要求绕制圈数准确，与电路要求的数据严格相符，这样才能使输入电路的阻抗匹配。绕制时，线圈应紧贴磁棒，但绕成后的整个线圈应能在磁棒上移动。
下面介绍一下绕线圈的方法。 |
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线圈的绕制方法 |
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首先在磁棒上夹上数根细漆包线以使准备绕制的纸筒内径比磁棒外径稍大，用较厚的牛皮纸包两层，用胶水粘好，成一纸筒，作为线圈骨架。绕线圈时，留出一段引出线头后，就开始向磁棒上绕。绕第一圈时，用一个黄蜡绸(或牛皮纸)小条夹住，再继续往下绕，并压住小条。绕5—7围后，将小条拉紧，多余的尾巴剪去，这样线圈的引出头便固定住了。然后再继续绕下去。绕时要注意把导线略向后拉紧，使各线匝间贴紧。绕到结尾前5~7圈时，预先放一个如上的对折小黄蜡绸条，用最后几圈压住。绕到最后一圈时，留出适当长度的引出线头，并穿过绸条的圈套，拉紧绸条，固定住线头，至此，一个线圈便绕好了。
如遇到要抽头，可同样放一个小黄蜡绸条，但须在圈套顶端中央剪一小孔，把抽头处的绕线绞合成一段适当长度，使它穿过小孔穿出作为抽头，绕几圈后拉紧小条，抽头便固定住了。
假如绕制的线圈圈数很少，只有几圈，可以把黄蜡绸条折两次，并压在线匝下，形成俩个圈套，待绕好线圈，将两端的引线分别穿入两头的圈套，再将小条两尾端向两边微微拉紧，使线头固定，剪去多余的尾巴即妥。
线圈绕成后，抽掉用于扩张内径的漆包线，整个线圈便能左右在磁棒上自由移动而又不致于空隙过大。为了增加纸筒的防潮和线圈的绝缘强度，必须进行涂复处理，把绕好的线圈连同纸简全部用烙铁烫上一层蜡(地蜡、石蜡和蜂蜡均可)，待冷凝后，把线头用火柴稍微烧一下，或直接用烙铁粘上焊锡靠烙铁本身的热量去掉漆皮后上锡。磁性天线的制作就告结束。这里顺便提一下，短波线圈可不加涂复处理，因地腊等对高频损耗较大，不如不处理。 |
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磁棒的切割和修复 |
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在实际安装半导体收音机的过程中，有时候买来的磁棒长度过长，装不到机壳内，需要切短一些。怎办？这里介绍两种方法。
(1)将磁棒在待切断处用小刀或锋利的铜锉刻出一道浅槽，在槽内缠上几道浸了煤油或汽油的棉线，然后在酒精灯或煤油灯上环绕着棉线燃烧，至棉线烧透烧焦时，趁热迅速把燃烧处浸入冷水中片刻，然后拿出来轻轻一折，磁棒就会整齐地断开。
(2)取直径2~3毫米的铁丝一段，将其一端弯成一个内径恰好套入磁棒的圆环，将圆环一端在炉火中加热至炽红后取出，立即套入磁棒需要切断处，使磁棒沿圆环部分加热，约半分钟左右，将铁丝环取下，并将磁棒急速投入水中骤冷，取出后磁棒就整齐地折断了。
如果磁棒断了还能用吗？
磁棒折断了，重新粘合后还是可以使用的。不过接合处难免留有缝隙，增大了磁阻，会影响磁棒的效率，隙缝越大，所受的影响越厉害，所以粘合时接缝越小越好，粘好后线圈位置还要更新调整一次。粘合剂最好用常温固化的环氧树脂，它能在较小的隙缝时仍然有可靠的强度。如没有这种材料，也可用万能胶或清漆等粘合，但粘合处的强度较差，必要时须在外面粘一圈薄纸加固。在一般情况下，甚至用胶粘接也可以，影响不大，可以照常使用。 |
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中频变压器和振荡线圈 | |
中频变压器也叫中周，是超外差式收音机中频放大级的耦合元件。变频级输出的中频电压，通过它耦合到中放级加以放大，放大后再由它耦合到检波级去检波。因为中频是一个预先选好了的固定频率，所以中频变压器的初级和次级线圈，都可以预先调准在固定的中频上。调幅广播为了要得到良好的音质，一般是在中心频率±10千赫的频率范围内播送的，因此，一股要求中频变压器的通频带最好能包括这个频率范围，而在通频带以外的信号要迅速衰减，这样收音机才能有良好的声音保真度和选择性。此外，中频变压器要有较大的增益，以保证收音机的灵敏度。
为了获得较大的中频增益，必须使中频变压器的初级和次级严格地和前后级晶体管的阻抗匹配。一般设计为在中频变压器的初级用抽头来调整接到晶体管输出端的阻抗，使与该管的输出阻抗匹配；变压器的次级则以较少的圈数来匹配下一级晶体管的较低的输入阻抗。所以中频变压器与所使用的晶体管有关；晶体管的参数(输入和输出阻抗)，直接与线圈的匝数比有关。购买时，最好问清楚是配合什么样的晶体管用的。此外，由于半导体收音机用的中频变压器一般为三个，内部线圈的圈数和绕法各不相同；使用时不要弄错，更不要与振荡线圈混了；因振荡线圈与中频变压器外形是相同的。 |
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