Колебательный контур
КОЛЕБАТЕЛЬНЫЙ КОНТУР, содержащий диэлектрическое основа ние, мезбанизм перемещения, первый подвижный диэлектрический цилиндри ческий каркас, на котором аксиально размещены первая обмотка катушки индуктивности и первая обкладкГа цилиндрического конденсатора переменной емкости, второй диэлектрический цилиндрический каркас, расположенный коаксиально относительно первого, на котором размещена вторая обмотка катушки индуктивности , включённая последовательно и Согласно с первой, и третий диэлектрический цилиндрический каркас, жестко соединенный с основанием, на котором закреплена вторая обкладка цилиндрического конденсатора переменной емкости, отличающийся тем, что, с целью уменьшения объема при одновременном улучшении электрических характерис; .тик, он снабжен дополнительной обмоткой катушки индуктивности, дополнительной обкладкой цилиндрического конденсатора переменной емкости и дополнительным трубчатым ферромагнитным сердечником, причем второй диэлектрический цилиндрический каркас жестко соединен с основанием , при этом на наружной поверхности его аксиально размещена дополнительная обмотка катушки инi дуктивности, соединенная с второй обмоткой катушки индуктивности последовательно и встречно, а на его внутренней поверхности закреплена дополнительная обкладка цилиндрического конденсатора переменной емкости, соединенная с его второй обкладкой, причем дополнительный трубчатый ферромагнитный сердечник и механизм перемещения укреплены внутри каркасов, а третий каркас выполнен с двумя продольными пазами .
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„Я0„„11454 2 А
q(51) Н 03 J 3/22
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ
3, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3549762/24-21 (22) 07 ° 02.83 (46) 15.03.85. Бюл. В 10 (72) Д.С. Рябоконь и Т.Д. Рябоконь (53) 621.372 ° 41(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР
Р 236563, кл. Н 03 J 1/20, 1965.
2. Патент США У 3.818.390, кл. 334-68, 1973 (прототип). (54)(57) КОЛЕБАТЕЛЬНЫЙ КОНТУР, содержащий диэлектрическое основание, механизм перемещения, первый . подвижный диэлектрический цилиндри.ческий каркас, на котором аксиально размещены первая обмотка катушки индуктивности и первая обкладка цилиндрического конденсатора переменной емкости, второй диэлект. рический цилиндрический каркас, расположенный коаксиально относительно первого, на котором размеще на вторая обмотка катушки индуктивности, включенная последовательно и согласно с первой, и третий диэлектрический цилиндрический каркас, жестко соединенный с основанием, на котором закреплена вторая обкладка цилиндрического конденсатора переменной емкости, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью уменьшения объема при одновременном улучшении электрических характерис:.тик, он снабжен дополнительной обмоткой катушки индуктивности, дополнительной обкладкой цилиндрического конденсатора переменной емкости и дополнительным трубчатым ферромагнитным сердечником, причем второй диэлектрический цилиндрический каркас жестко соединен с основанием, при этом на наружной IIQ верхности его аксиально размещена дополнительная обмотка катушки индуктивности, соединенная с второй обмоткой катушки индуктивности последовательно и встречно, а на
его внутренней поверхности закреплена дополнительная обкладка цилиндрического конденсатора переменной емкости, соединенная с его второй обкладкой, причем дополнительный трубчатый ферромагнитный сердечник и механизм перемещения укреплены внутри каркасов, а третий каркас выполнен с двумя продольными пазами °
11454б2
Изобретение относится к радиотехнике, а именно к колебательным контурам.
Известно устройство, содержащее диэлектрический цилиндрический каркас, на котором размещены обмотка катушки индуктивности и внешняя обкладка конденсатора переменной емкости. Перестраивающий элемент устройства выполнен в виде металлического цилиндра и одновременно выполняет функции внутренней обкладки конденсатора и сердечника катушки индуктивности P ).
Однако данное устройство имеет ограниченный диапазон перекрытия по частоте.
Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности колебательный контур, содержащий диэлектрическое основание, мехайизм перемещения, первый подвижный диэлектри ческий цилиндрический каркас, на котором аксиально размещены первая обмотка катушки индуктивности и первая обкладка цилиндрического конденсатора переменной емкости, второй цилиндрический диэлектрический каркас, расположенный коаксиально относительно первого, на котором размещена вторая обмотка катушки
1 индуктивности, включенная последовательно и согласно с первой, и третий диэлектрический цилиндрический каркас, жестко соединенный с основанием, на котором закреплены вто- З5 рая обкладка цилиндрического конденсатора переменной емкости $2 ).
При выведенном перестраивающем элементе контур настроен на низшую частоту. Конденсатор имеет макси- 40 мальную емкость, которая определяется площадью второй обкладки конденсатора и величиной зазора между обкладками.
Велчина максимальной индуктивнос- 4S ти определяется по формуле ь„„„= Lq + L +1Г, (-к), где Š— индуктивность первой обмот1 ки, L — индуктивность второй обмотS0 а ки, К. — коэффициент связи между обмотками.
Длина устройства определяется длиной обмотки катушки индуктивности (равной длине хода перестраивающего элемента) и приблизительно равна
66 (где f — длина обмотки).
2.
Для перестройки колебательного контура в зазор межцу обмотками вводится третий диэлектрический цилиндрический каркас с металлическими кольцами, которые выполняют для внешней обмотки роль диамагнитного металлического сердечника, а для внутренней обмотки — роль диамагнитного металлического экрана. Одновременно при этом происходит уменьшение перекрытия электродов цилиндрического конденсатора переменной емкости.
При полностью введенном перестраивающем элементе устройство имеет минимальные индуктивность и емкость. ю
С целью получения постоянства сопротивления конденсатор и.катушка индуктивности имеют одинаковый коэффициент перекрытия.
Для получения больших значений коэффициентов перекрытия по частоте (по емкости и индуктивности) равных 15-20 устройство должно иметь большие диаметры каркасов (более
80 мм) и малые зазоры между каркасами (0,5-1,0 мм), что приводит к значительному увеличению объема„резкому ухудшению электрических харак- теристик (уменьшение добротности обмоток из-за близкого расположения металлического экрана, снижение стабильности величины индуктивности) и снижению технологичности изделия при серийном производстве.
Цель изобретения — уменьшение, объема при одновременном улучшении электрических характеристик.
Поставленная цель достигается тем, что колебательный контур, содержащий диэлектрическое основание, механизм перемещения, первый подвижный диэлектрический цилиндрический каркас, на котором аксиально размещены первая обмотка катушки индуктивности и первая обКладка цилиндрического конденсатора переменной емкости, второй диэлектрический цилиндрический каркас, расположенный коаксиально относительно первого на котором размещена вторая обмотка катушки индуктивности, включенная последовательно и согласно с первой, и третий диэлектрический цилиндрический каркас, жестко соединенный с основанием, на котором закреплена вторая обкладка цилиндрического конденсатора переменной емкости, снабжен дополнительной об-
1145462 моткой катушки индуктивности, дополнительной обкладкой цилиндрического конденсатора переменной емкости и дополнительным трубчатым ферромагнитным сердечником, причем второй диэлектрический цилиндрический каркас жестко соединен с основанием, при этом на наружной поверхности его аксиально размещена дополнительная обмотка катушки индуктивности, соединенная с второй обмоткой катушки индуктивности последовательно и встречно, а на его внутренней поверхности закреплена дополнитель ная обкладка цилиндрического конденсатора переменной емкости, соединенная с его второй обкладкой, причем дополнительный трубчатый ферромагнитный сердечник и механизм перемещения закреплены внутри каркасов, а третий каркас выполнен с двумя продольными пазами.
На фиг. 1 схематически изображен предлагаемый колебательный контур, . настроенный на низшую резонансную частоту; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1, на фиг. 3-6 — взаимное расположение обмоток катушки индуктивности и обкладок конденсатора переменной емкости при Е„и f, на фиг. 7 и 8 — третий каркас с обкладками конденсатора.
Устройство содержит неподвижный диэлектрический цилиндрический каркас 1, на котором размещены обмот-. ки 2 и 3 катушки индуктивности.
Между обмотками имеется зазор для уменьшения связи. На внутренней поверхности-каркаса аксиально закреппена неподвижная обкладка 4 цилиндрического конденсатора переменной емкости, выполненная в виде цилиндрической трубы с продольным разрезом из электропроводного диамагнитного металла. По торцам в каркас 1 установлены основания 5 и б,,выполненные из диэлектрика.
Внутри каркаса 1 размещен подвижный . диэлектрический цилиндрический каркас 7, на гговерхности которого аксиально размещены обмотка 8 катушки инпуктивности и подвижная обкладка 9 цилиндрического конденсатора переменной емкости, которая выполнена в виде цилиндрической трубы из электропроводного металла.
Подвижный каркас 7 жестко связан с фасонным диском 10, в центральное резьбовое отверстие которого входит металлическая ось 1l.
Ось 11 в основании 5 закреплена при помощи стопорной шайбы 12. На основании 5 жестко закреплен диэлектрический каркас 13, выполненный в виде цилиндра с двумя продольными пазами. На основании 6 жестко закреплен трубчатый ферромагнитный
l0 сердечник 14.
Металлические полуцилиндры, закрепленные на боковой поверхности каркаса 13, выполняют роль дополнительных обкладок 15 и 16 конден15 сатора и соединены с неподвижной обкладкой 4.
При вращении оси 11 диск 10 пере,мещается вдоль оси по штангам 17 и 18. Подвижная обкладка 9 является
20 низкопотенциальной и соединена с одним из выводов обмотки 8 и черео токосъем 19 и штангу l7 соединена с лепестком 20. Второй вывоц обмотки
8 через токосъем 21 и штангу 18
25 соединен с лепестком 22. Обмотки 3,, 2 и 8 соединены последовательно., при этом обмотки 3 и 2 встречно, а обмотки 2 и 8 согласно. Возможно и другое соединение обмоток. Обкладки конденсатора могут быть выполнены в виде электропроводной пленки, напыленной на боковую поверхность диэлектрических каркасов.
Устройство работает следующим образом.
В крайнем левом положении диска
10 обкладка 9 конденсатора размещена в зазоре между обкладками 4 и !5 и l6. Конденсатор имеет максималь40 ную емкость. Обмотка 8 находится внутри обмотки 2, обмотки включены согласно. Индуктивность катушки контура будет максимальной и.определяется выражением
L„„„,= (L P + Lq +1fL L
3.
«у 1+К)) .? p. где L — индуктивность обмотки 2
L — индуктивность обмотки 3;
50 Е = индуктивность обмотки 8; — действующая магнитная гуроницаемость сердечника;
K = — коэффициент связи между л
D. обмотками 2 и 8 и 3 и 81
55 ЭГ, 0 — ДиаметРы каРкасов 1 и 7.
При этом положении диска 10 контур настроен на низшую частоту. В крайнем правом положении диска 10
1145462
Э обкладка 9 размещается внутри обмотки 2, выполняя при этом роль немагнитного сердечника и экранируя магнитное поле, препятствуя проникновению его в сердечник. В результате магнитное поле внутри обмотки сосредотачивается в пространстве между витками катушки и экранирующим электродом (обкладкой 9). При этом обмотка 8 размещена внутри обмотки 3. Обмотки соединены последовательно и встречно.
Суммарная индуктивность катушки контура имеет минимальную величину.
Которая определяется выражением мин 2Н аl Г2 з . (1-K)) + L.,(1-K).
Конденсатор имеет минимальную емкость, которая определяется конструктивными элементами и может быть выполнена со значениями 6-12 пФ.
Контур настроен на высшую частоту.
В предлагаемой конструкции колебательного контура роль перестраивающих элементов выполняют обкладка
9 конденсатора переменной емкости и обмотка 8 катушки индуктивности.
Оба элемента размещены аксиально на подвижном каркасе 7.
Образец предлагаемого колебательного контура .имеет коэффициент пере10 крытия по частоте К-23 Hà 30Х больший, чем у устройства-прототипа.
При этом было достигнуто уменьшение объема в 4 раза при уменьшении длины и диаметра устройства..
1 Экспериментальный образец имеет при минимальной индуктивности катуш ку, у которой добротность в 5,3 раза больше, чем добротность катушки базового, образца при минимальном щ значении индуктивности, что объясняется увеличением отношения диаметров каркаса с обмоткой и немагнитного сердечника:
110
11454б2
А-А
Фиг. Р накс; иткс; мин
" = М"С + зра+2ю гас рцэр.й!
145462
CNoH i L нии; f ðä " =4 -2Мс+ з/ с-2м) ф
13 6
Фиг. 7
Заказ 1187/42 Тираж 872
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Подписное
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
Составитель А. Салынский
Редактор Л. Пчелинская Техред Л.Коцюбняк. Корректор О. Тигор,
