继网友“万有引力平台”：DIY之手机收音机便携天线的再研究
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继网友“万有引力平台”：DIY之手机收音机便携天线的再研究 之前看了网友“万有引力平台”的帖子： 失败DIY之手机收音机便携天线 https://bbs.eeworld.com.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=918130&fromuid=1014845 (出处: 电子工程世界-论坛) 之前我就想探究一下这个手机耳机充当天线的问题，没想到网友抢先一步做出了探究，我只好站在巨人的肩膀上，再DIY一次。 智能手机上的收音机，有的需要插上耳机充当天线才可以用，之前一直搞不明白，就在百度上百度，下面是之前百度到的结果： 1、为什么耳机可以当天线用?答案1：FM信号，为88~108MHz的高频电磁波。手机接收这个信号时，是需要天线的。然而，局限于手机的体积，加装固定天线装置，会增加成本，且不美观。
根据导线可感生高频电磁波的电流特性，利用较长的耳机导线，加一高频通路电容器，即可将耳机线上感应的FM信号，送给FM收音模块的信号输入端，完成FM信号接收任务。 答案2：手机、MP3等包含的收音机都是调频广播，需要一根电线作为它的接收天线，只要任何一根金属导线都可以，通常都是用耳机线代替的，为避免耳机线上的音频信号串进来，中间需要加装一个电路，将音频信号隔离，只允许调频段的信号通过，因此可以用耳机线做收音机天线。 答案3：当收音机信号不好的时候。把天线靠在水管上（金属）信号就会好的多。老的电视机也是这样。因为信号在进房子的时候。无线电会损耗很多。但是无线电可以在金属中传播。你耳机作天线。耳机线卷起来的时候和耳机线拉直的时候信号也会差很多。
专业知识不多说。收音机信号本身就是宽频信号。波长很长。耳机线就相当于一个展开的电视信号线。 搜了这么多答案，我好像认识了一点，因为本人比较笨，理解的不深，下面就实践测试一下。 一：实验材料 金属耳机（音频）接头 天线 耳机 二：实验步骤 第一，我先测试用耳机作为天线的收音机效果 测试效果：耳机的效果当然很好呀！！！！ 第二，我再用耳机（音频）接口作为天线的收音机效果 测试效果：效果比较差，收音机收的台比较少，而且音质很差，刺啦刺啦的声音很严重。 第三，我在第二步的基础上，在耳机（音频）接口处外界天线。
确定
测试效果：效果增强了许多，收音机电台也增加了不少，音质也有改善，但是不如耳机的效果。 我在附上测试视频，欢迎感兴趣的网友指点。视频我无法上传，请到资源页查看 下面的内容来自于百度！！！！！！！ 用于FM接收的耳机天线
Si484x FM接收机支持耳机天线。长度为1.1~1.45米的耳机天线可以应用在FM接收机中，因为这个长度接近FM波长的一半（FM波长大约是3米）。
1. 耳机天线的设计
典型的耳机线须包含有3根（2根音频线和1根公共线）或更多的导线。Si484x输出的左右声道信号，经过耳机功放驱动后，连接到耳机的左右声道音频线上，而耳机的公共线可作为音频返回通路和FM天线。耳机中的其它导线可能是用于麦克风，开关或者其它功能。在某些应用中，FM天线是耳机线中一根独立的导线。图9所示为典型耳机天线的应用电路。 图9. 典型耳机天线的应用电路 2. 耳机天线原理图 图10. 耳机天线原理图 耳机天线的应用至少需要器件LMATCH，C4，F1，和 F2。ESD保护管和耳机功放一般也是收音芯片电路所需要的器件。
LMATCH 为匹配电感，选择正确的电感值，可以在整个FM波段上获得最大的电压增益。LMATCH 在100MHz的Q值应不小于15且其直流阻抗尽量小。 C4 为交流耦合电容，起到隔直的作用。LNA输入电容为4~6 pF，为尽可能减少由C4引起的损耗，C4取值要尽可能大，推荐值为100pF ~1nF。
磁珠F1和F2放在耳机功放和耳机之间，提供低阻抗的音频通路和高阻抗的RF通路。除了FMI和用作天线的耳机公共线，其它的耳机导线连接处都要加磁珠，如左右音频线，麦克风音频线，开关线等。如图10所示的例子中，左右音频线的连接点处都加了磁珠。磁珠应选用100MHz时阻抗为2.5 kW或者阻抗更大的磁珠，比如 Murata 的BLM18BD252SN1。100 MHz时的高阻值磁珠可以最大化RSHUNT和RP。参考“AN383：Si47xx Antenna, Schematic,Layout, and Design Guidelines”附录A“FM Receive Headphone Antenna Interface Model”，可详细了解RSHUNT, RP等的详细解释。
如果设备的ESD要求超出了耳机功放和Si484x的ESD级别，推荐使用ESD保护二极管D1、D2和D3。ESD保管二极管的结电容最好小于1pF，比如California Micro Devices的CM1210，此二极管的小结电容值可以最小化CSHUNT和CP。如果D1和D2的结电容大于1pF, 需要将其放置在磁珠F1/F2和耳机功放之间来减小CSHUNT，当然，这样会减小ESD保护的效率。D3的位置不能改变，所以该二极管的结电容要小于1 pF。每个ESD保护二极管封装里都包括两个二极管，分别保护正负ESD冲击。
C9、C10（125 μF）为交流耦合电容，起到隔直的作用。 R5、R6 为可选的放电电阻，在耳机拔出后，用来使交流耦合电容C9，C10放电。
C5、C6为可选的高频旁路电容，放置在耳机功放输出的左右音频线上，减少串到天线的数字噪声，其推荐值为100 pF或者更大。设计者在选用该电容值时，要确认耳机功放有足够的驱动能力，允许输出端并接这样的电容。
上述原理图使用了National Semiconductor的耳机功放 LM4910，LM4910器件规格书中推荐使用R1~R4、C7、C8。左右音频声道放大器放大倍数为R3/R1
和R4/R2，可以通过改变电阻R3和R4的阻值改变放大倍数。根据耳机本身具有的电声增益，通常推荐设置耳机功放的放大倍数为0.6~1.0。交流耦合电容C7
、C8和电阻R1、R2分别组成高通滤波器，设置音频放大器的低频率门限。左右音频放大电路的高通滤波器拐点频率计算如下：
公式2. 高通滤波器拐点频率计算 使用图10中的器件，根据公式2可以计算出，耳机功放的拐点频率大概为20 Hz.
C1 是LM4910的电源旁路电容。LM4910的第3脚是低电平关断使能脚，加低电平给第3脚时，可以关断LM4910。LM4910的第3脚的低电平门限值为0.4V
，高电平门限值电压为1.5V。
图10对应的BOM如表10所示。对于电阻电容的供应商，用户可自行选择。 3. 耳机天线电路原理图
BOM表10.耳机天线BOM 4. 耳机天线PCB Layout
匹配电感LMATCH和耳机插座J24应靠近放置，同时远离噪声源，如时钟，数字电路等等。
为了最小化CSHUNT和CP，磁珠F1、F2尽可能靠近耳机插座。
为了最大化ESD管的保护效率，二极管D1, D2和D3尽可能的靠近耳机插座。如果D1、D2的结电容大于1 pF, 需要将其放置在磁珠F1/F2和耳机功放之间来减小CSHUNT。
收音机芯片尽可能的靠近耳机插座，减少芯片到耳机插座间的走线长度，并使走线宽度变窄，尽可能的远离GND平面，减小走线的电容 CPCBANT。另外也要减少该走线上的过孔，只在顶层或底层走线。该走线附近不应铺铜，也不需要一定设计成50W 。 为了减少串到天线的数字噪声, 高频旁路电容C5、C6 可以放置在耳机功放输出的左右音频线上。推荐值为100 pF或者更大。但是用户在选用电容时，要确认耳机功放是否有足够的驱动能力，允许输出端并接这样的电容。 5. 耳机天线设计检查明细
天线长度应为 1.1 ~1.45米。n
使用匹配电感 LMATCH ，提升整个FM波段信号强度。n
匹配电感 LMATCH Q值不小于15，且直流阻抗尽可能小。n
匹配电感 LMATCH靠近耳机插座，并远离干扰源。n
Si484x尽可能的靠近耳机插座，减少芯片到耳机插座间的走线长度。这样可以减小线路的寄生电容CPCBANT和噪声源对天线的干扰，以便得到最佳的FM
接收性能。
磁珠 F1、F2 应选用在100MHz时阻抗为2.5 kW或阻抗更大的磁珠，以增大RSHUNT和Rp值。n
磁珠 F1、F2 尽可能靠近耳机插座。
ESD二极管 D1~D3 应选用结电容值小的二极管。
ESD二极管D1~D3 尽可能靠近耳机插座，最大化ESD保护效率。n
可选的高频旁路电容放置在耳机功放输出的左右音频线上，减少串到天线的数字噪声。
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