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低频天线(125kHz)LC匹配回路

作者:TSINGHUAJOKING卓晴发布时间:2024-10-06

一、前言

  为了提高输出125kHz天线中的电流,这里使用了 LC 回路来匹配输出半桥以及天线回路。那么,输出天线中的电流在LC 匹配回路下,是否能够有所增加,下面准备测量一下天线回路中的电流大小,从而为评估LC回路的作用提供支持。

二、测量结果

  测量天线中的电流,使用一个无感电阻进行电流采样。制作一个电路板,将它们连接到低频天线回路中。在天线之前,是一个 LC 谐振网络,用于提高输出电流。使用示波器测量采样电阻上面的电压波形,采样电阻大小为 0.1欧姆,下面测量一下外部天线回路中的电流波形和大小。

  采样电阻上的电压波形,反应了电流的波形。经过 LC 回路之后,天线回路中的电路为正弦波。峰值达到了6A左右。手工调整天线回路,对应的天线线圈的电感会改变。在外部天线电感减小时,回路中的电流居然减小。当外部天线回路电感增大时,天线回路中的电流反而会增加。这是使用LC天线回路后的效果。

▲ 图1.2.1 采样电阻上的电压波形


三、直接驱动电流

  下面去掉 天线线圈部分的 LC 匹配回路,直接将125kHz的方波输出发送到天线线圈。在电流采样电阻上测量回路电流波形。可以看到它呈现三角波的特性。这符合方波作用在电感上所产生的电流特性。手工调整天线的形状。当天线面积比较大的时候,对应的电感变大,此时对应的电流会减小。这一点变化情况,与带有LC谐振回路时对应的情况不同。由此可见,通过LC谐振回路,可以在天线电感比较大的时候,输出更大的电流。这里为现在LC回路对应的参数。使用LC匹配回路,不仅可以减小天线中的谐波分量,而且可以提高天线中的电流幅度。

▲ 图1.3.1 直接驱动输出的电流


※ 总  结 ※

  本文通过0.1欧姆的无感电阻测量了低频天线回路中的电流波形。使用 LC 谐振回路之后,天线回路中的电流呈现为 正弦波,并且在一定范围内,输出电流与天线回路对应的电感变化关系不大。如果直接使用方波驱动天线线圈,电流的波形为三角波形。随着天线感抗变大,输出电流会减小。




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