磁性天線是在一根磁棒上繞兩組彼此不相連線的線圈，作用是接收空間的電磁波。磁性天線具有良好的方向性，使得收音機轉動某一方向時，聲音最響，又減小了雜音。特徵是載入的磁性材料有一定的導磁率和介電係數。
基本介紹
- 中文名：磁性天線
- 外文名：Magnetic antenna
- 特性：磁性材料，其磁導率大於1
- 介電材料：其介電係數大於1
- 特徵：有磁率和介電係數
- 學科：電機工程
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磁性天線
一般而言，磁性材料，其磁導率大於1，介電材料，其介電係數大於1。傳統的磁性材料，強調其磁導率大於1，而不表征，也不考慮介電係數。
在電磁學中，磁導率是一種材料對一個外加磁場線性反應的磁化程度。磁導率通常用希臘字母μ來表示。該形式由奧利弗·赫維賽德於1885年9月創造使用。在磁性材料工程中，常用相對磁導率來表征材料參數。介電係數，即電容率，表示材料存儲電荷能力的指標。本文所述的磁性天線是指載入了磁性材料（磁導率大於等於1）和介電材料（介電係數大於等於1）的天線。因為這兩個參數在天線指標計算中，兩者相乘的積稱為天線縮波因子。兩者相乘的關係說明其是可以交換的。
使用材料
磁性天線是用來接收電磁波的。它是由一個鐵氧體磁棒和線圍繞組組成，對電磁波的吸收能力很強。磁力線通過它就好象很多棉紗線被一個鐵箍束得很緊一樣。因此，線上圈繞組內能夠感應出比較高的高頻電壓，所以磁性天線兼有放大高頻傳號的作用。此外，磁性天線還有較強的方向性，能夠提高收音機的抗干擾能力。
從磁棒所用的材料來看，常用的有兩種：一種是初導磁率為400的Mn型錳鋅鐵氧體，呈黑色，工作頻率較低而導磁率較高，適用於中波；另一種初導磁率為60的Ni型鎳鋅鐵氧體，呈棕色，能工作於較高頻率而導磁率較低，適用於短波。如果將Ni型用在中波，則接收效率比Mn型低；而Mn型用在短波、則因磁棒對高頻的損耗很大，接收效率也很低。
磁性電介質
根據麥克斯韋方程，磁導率與介電係數是相乘的關係出現。也就是說兩者是可以交換的，在天線領域，我們稱為縮波因子。載入了介電係數和導磁率的材料，其電極化和磁極化之間存在耦合作用，耦合度可以用等效損耗來表征，耦合度緊密的材料是天線材料，耦合度也用於頻寬。重要的是，在實際測試中，磁性電介質突破了斯諾克定理的約束，使得微波段的磁性天線得以誕生。
磁性電介質天線的突出特徵之一是拓展了天線頻寬和頻段。
合成磁性電介質的材料有傳統的鐵電和鐵磁材料。
斯諾克定理
磁性材料與頻率等參數之間服從斯諾克定理，即材料的磁導率與頻率相乘接近常數，頻率越高，磁導率越小，300Mhz以上，記載的磁性材料磁導率接近1左右了。如何突破斯諾克定理的約束，開發出高於300MHz以上更好性能的材料，一直是微波介質材料領域研究熱點。例如納米化、薄膜化等等。例如利用導磁率與介電係數在天線指標影響上可以交換特性，斯諾克定理沒有約束介電係數，拓展上限工作頻率。
磁性天線種類
按照天線的頻率區分為VHF、UHF等頻段。受到斯諾克定理制約，傳統的UHF以上很少用磁性材料製作天線。自從磁性電介質出現以後，UHF到3G頻段的磁性天線開始出現。VHF或者更低頻段，傳統的鐵氧體載入的天線已經使用一百多年。VHF載入了同時具備磁性和介電性的雙參數的天線也是最新材料技術發展的成果。
發展簡況
我國學者從研究高分子磁性材料起步，開始涉足磁性電介質領域。國家科技部門高度重視這類材料和器件的研究。給予多個重大專項支持。一些企業在國內外研究基礎上，獨立發展出新型磁性電介質，並在磁性電介質上選擇性沉積精密和緊密金屬工藝----立體電路（國外稱為LDS工藝）。
