磁棒 锰锌铁氧体高频磁条22x5x3mm，作为天线性能测试

Posted 2021-05-22 卓晴

简 介： 测试一种基于锰锌铁氧提高频磁铁绕制的电感的性能。测试它是否适合作为 150kHz 导航信号的接受天线。经过对比可以看到，直接基于这种磁条上绕制的天线的性能不如直接在14×19工字型铁氧体骨架绕制的效果。

关键词： 电感，* 150kHz *，Litz线

 

§01 锰锌铁氧体高频磁条

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  前几天购买TB 锰锌铁氧高频磁条 到货了，这是为了应用在 第十六届全国大学智能车竞赛 中的无线信标组接收 150kHz 导航自行绕制接收天线。

  有趣的是，购买10条，商家寄送到手的个数为11条。也许是为了避免运输过程的耗损吧。

^{▲ 锰锌铁氧体高频磁条}

  这款高频磁铁波器、电感器、家用电器、工业自动化、仪器仪表、通讯、医疗仪器、节能灯具等。

1.基本参数

  根据锰锌铁氧高频磁条销售网站的信息可以知道磁条的基本尺寸：

磁铁尺寸：

长（mm）：22
宽（mm）：5
厚（mm）：3

2.初步绕制电感

  使用 $0.1\times 10$ 的Litz线在锰锌铁氧体高频磁条上绕制 28匝 ，测试对应的电感基本参数参数。

^{▲ 自行绕制电感}

• 使用SmartTweezer测量参数@10kHz：

电感参数：

电感：0.205Ω
等效串联电阻：25.93uH

• 使用NanoVNA测试参数@ 150kHz ：

电感参数：

电感：25.813
等效串联电阻：1.08
**Q ** 值：22.48

  对比电感在 10kHz 与 150kHz 两个频率下， 对应的电感值没有太大的区别，说明这个磁条的确是高频磁条。

3.绕制1mH电感

  在 测试基于2SK241的 150kHz 的导航信号高频放大器 测试 150kHz 导航信号的接收放大使用的工字型自行绕制电感量为1mH，所以使用该高频磁条绕制1mH电感。

（1）计算绕制匝数

  根据电感量与匝数之间呈现平方的关系，可以知道需要大体绕制的匝数为：$$N_{1mH}=28\times \sqrt{\frac{1000}{25.8}}=174.3$$

^{▲ 绕制好的电感进行参数测试}

（2）测量电感参数

• 使用NanoVNA测试参数@ 150kHz ：

电感参数：

电感：741.8uH
等效串联电阻：23.5
**Q ** 值：30.3

^{▲ NanoVNA测试绕制电感的参数}

  对比在 测试基于2SK241的 150kHz 的导航信号高频放大器 所绕制的工字型骨架上的电感。直接使用这种高频磁铁绕制的电感损耗大。 Q 值小。

工字型电感参数（ 150kHz ）：

电感(uH)：1064.5
电阻(Ω)：6.69
品质因子( Q )：149.9

^{▲ 对比使用工字型绕制电感参数}

 

※ 性能测试结论 ※

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  通过在购买到的锰锌铁氧体高频磁条上使用Litz线绕制电感，经过对比它绕制线圈的品质因子（ Q ）较低。特别由于没有工字型磁骨架，所以绕制的线圈的容易塌陷。

  所以作为 150kHz 导航信号电感还是使用大型工字型磁骨架为优化。

 

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  ■ 相关文献链接:

• 锰锌铁氧高频磁条
• 第十六届全国大学智能汽车竞赛竞速比赛规则
• 测试基于2SK241的 150kHz 的导航信号高频放大器