高Q值磁棒线圈绕制方法原理

何颖楷（龙虾，cary38）

选用优质磁棒、优质导线基本上人人都知道。这里讲降低磁棒损耗的绕制方法。

磁棒都有一定的导电性，线圈里也有电场，所以磁棒在线圈里，除了磁损耗还有电损耗。人们说得多的是涡流损耗，但其实还有漏电损耗。线圈两端的高频电压透过绝缘层施加在磁棒上，在磁棒的轴线方向上形成漏电电流，产生损耗。漏电损耗比涡流损耗大很多倍！


根据电磁场理论，变化磁场产生涡旋电场，涡旋电场产生感生电压同时也产生涡流损耗。从感生电压的大小就大概知道涡旋电场有多强。

例如2米导线绕成线圈，两端距离3公分，感生电压1伏。那么就是涡旋电场在2米导线上产生1伏，涡旋场强=1伏/2米=0.5伏/米。

而这1伏电压又反过来施加3公分的磁棒上，轴向的电场强度=1伏/3公分=33.3伏/米。

轴向场强是涡旋场强的66.6倍！这是大概的估算，没有具体到位置点上，但足以说明轴向场强比涡旋场强大很多。所以漏电损耗比涡流损耗大很多倍。

漏电损耗就是高频电流透过绝缘层穿过磁棒，从线圈的一端到达别一端所产生的损耗。涡流经常有人提到，漏电损耗却鲜有人提及，所以值得特别拿出来讨论。

顺便普及一下：由电荷产生的电场是保守电场，电力线从正电荷出发，到负电荷上结束。由变化磁场产生的电场是涡旋电场，电力线无始无终，一圈一圈的。

磁棒漏电损耗的原理如中间的电路图，可简化为右边的数学模型：


所以想绕制高Q值的磁棒线圈，除了选用优质材料之外，一是导线不要紧贴磁棒，二是线圈两端要拉开距离。导线离开磁棒可以让电容变小，拉开两端可以让电阻变大。

成品收音机都是在合理的成本下做需要的Q值，不会不计成本地做最高的Q值。短波磁棒线圈把两端拉得很开，但一般不加绝缘层：


中波磁棒线圈通常会绕在骨架上，一般不间绕：


但也有分组拉开距离的，配高Q值的空气电容使用：


如果想把Q值做到最好，就应该垫低损耗的绝缘材料，如聚丙烯吸管等，再间绕拉开两端距离，象这样：




下面这张几年前矿石机实验的照片，发现松松垮垮绕的线圈输出最大：

当时有人认为这样会增加导线长度降低Q值，是最大的败笔。但试过几种没有垫起来的绕法中，就是这样输出最强。现在有准确的解释：拉开两端可以降低磁棒漏电损耗。当时没有加垫绝缘层，也是认为会多用导线。一般来说，这种网线的皮有点太薄，再垫一层会有好的效果。