AT164993B - Hochfrequenzspule - Google Patents

Hochfrequenzspule

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AT164993B
AT164993B AT164993DA AT164993B AT 164993 B AT164993 B AT 164993B AT 164993D A AT164993D A AT 164993DA AT 164993 B AT164993 B AT 164993B
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Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Hochfrequenzspule   Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf : ine Hochfrequenzspule mit einem in ihrer mittleren Öffnung angeordneten, rohrförmigen Kern aus Hochfrequenzeisen, m dem ein zweiter, Für Änderung der Selbstinduktion dienender,   
 EMI1.1 
 



   Unter"Hochfreclenzeise'i"sind alle ferromagnetischen Stoffe zu ver. tehen, die auch bei hohen Frequenzen   niedrige Verluste   haben. 



   Eine solche Spule ist   der   britischen Patentschrift Nr. 433366 bekannt. Sowohl der Kern als auch der Regelstift bestehen hier aus   gepresstem   Eisenpulver (gegeneinander isolierte Eisenteilchen). 



   Die Anmelderin hat gefunden, dass die in dieser Patentschrift beschriebene Spule, wenn die Flansche der Spule aus Isoliermaterial hergestellt würden, keine befriedigende Wirkung ergibt, da die durch Hinausschieben des Regelstiftes erzielbare Änderung der Selbstinduktion nur sehr gering ist, was, wie weiter unten erläutert wird, auf die verhältnismässig niedrige PermeabilitÅat (10-20) des verwendeten Hochfrequenzeisens 
 EMI1.2 
 
Demgegenüber sind jedoch nach der Erfindung gute Ergebnisse erzielbar, wenn wenigstens der Kern, vorzugsweise jedoch auch der Regelstift, aus Hochfrequenzeisen mit einer Permeabilität   :. 1.   von mindestens 100 besteht und das Ende des Kernes, aus dem der Regelstift hinausgeschoben werden kann, höchstens um eine Länge gleich dem halben Durchmesser des Kernes über die Spulenwicklung vorsteht.

   Besonders zweckdienlich ist gesintertes, keramisches, ferromagnetisches Material, z. B. gewisse Ferritarten. 



  Solche Werkstoffe haben ein   ji   von annähernd 400. 



   Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert, in der Fig. 1 und 2 zur Erläuterung der durch die Erfindung erzielten Wirkung dienen ; Fig. 3 ein in einem Spulensystem verwendetes   Ausführungsbeispiel   der erfindungsgemässen Spule darstellt. 



   Die Selbstinduktion L einer Spule kann durch die Formel 
 EMI1.3 
 
 EMI1.4 
 
 EMI1.5 
 ist bekanntlich von der Länge und vom Querschnitt des Kraftlinienkreises und von der   Permeabilität   des in ihm vorhandenen Materiales abhängig. 



   Fig. 1 stellt das Kraftlinienfeld einer stromdurchflossenen Spule   7 ohne   Kern dar. Bekanntlich werden in der mittleren Öffnung der Spule die Kraftlinien stark zusammengedrängt und ist der grössere Teil des magnetischen Widerstandes in dieser Öffnung und in den unmittelbar anschliessenden, in Fig 1 gestrichelt dargestellten zwei Zonen 3 und 5, beiderseits der Wicklung 1, konzentriert. Der von der Wicklung 1 und den äusseren gestrichelten Linien eingeschlossene Teil des Magnetkreises enthält   80-90"'des   gesamten magnetischen Widerstandes. Indem in diesem Teil des Feldes ferromagnetisches Material (Material mit geringem magnetischen Widerstand, z. B. Eisenpulver) angeordnet wird, kann der gesamte magnetische Widerstand Rm des
Kreises auf einen Bruchteil herabgemindert und die Selbstinduktion der Spule wesentlich gesteigert werden. 



   Angenommen, dass   90% des   magnetischen
Widerstandes in der Spulenöffnung konzentriert ist, so lässt sich, wenn man den gesamten magne- tischen Widerstand als gleich 100 beliebig ge- wählten Einheiten ansetzt, der Widerstand in der   Spulenöffnung   mit 90 und der Widerstand ausserhalb der Spule mit 10 Einheiten bezeichnen. 



   Wird in der Spule ein Eisenpulverkem   f'j.   etwa 15) vorgesehen, so wird der Widerstand an dieser
Stelle 90,   15= 6   und der gesamte magnetische
Widerstand 10, 6 =- 16 Einheiten. Die Selbst- induktion ist dann mit einem Faktor 100, 16 auf etwa den sechsfachen Wert angestiegen. 



   Besteht der Kern aus einem   rohrförmigen  
Kernteil und einen hineinpassenden Stift, wie in der britischen Patentschrift Nr. 433366, so kann durch Ausziehen des Stiftes der Kerndurchmesser, z. B. um   20Uu,   verringert und so der magnetische
Widerstand des Kernes von 6 auf 7-5 erhöht werden. Der gesamte magnetische Widerstand des Magnetkreises steigt dabei von 16 auf 17-5, so dass in diesem Falle die Selbstinduktion um fast   900 sinken würde.   

 <Desc/Clms Page number 2> 

 



   Bei der Messung aber zeigt sich diese Änderung als wesentlich kleiner. Der Grund dafür wird an Hand der   Fig. n näher   erläutert. 



   In Fig. 2 ist in die Spule   1   ein durchbohrter Kern 7 aus Hochfrequenzeisen eingesetzt, innerhalb dessen ein passender Stift 9 aus dem gleichen Material verschiebbar ist. An einem Ende steht der Kern 7 nicht über die Spulenwicklung vor und aus diesem Kernende kann der Stift 9 nach aussen ausgeschoben werden. 



   Da der Kern 7 die Zone 3 grosser Kraftlinien- konzentration nicht füllt, ist die Selbstinduktion der Spule bei völlig eingeschobenem Stift 9 bedeutend kleiner, als wenn auch das Gebiet 3 vom Kerneisen ausgefüllt wäre. Durch das
Ausschieben des Stiftes 9 kann die Selbstinduktior wieder vergrössert werden, da ein Teil der Krak- linien, wie dies dargestellt ist, seinen Weg   dutch   den Stift nehmen wird, während der übrige Teil weniger stark zusammengedrängt wird. In dem
Masse, wie der Stift weiter ausgeschoben wird, nimmt die Konzentration der Kraftlinien in der Zone 3 ab, so dass der magnetische Widerstand geringer wird. 



   Aus dem Vorstehenden geht hervor, dass bei einer Einrichtung nach der durch die britische
Patentschrift Nr. 433366 gegebenen Lehre zwei einander widerstrebende Wirkungen auftreten, die sich grösstenteils kompensieren. Dies erklärt, weshalb diese Einrichtung keine befriedigende
Wirkung ergeben kann. 



   Doch ist dies mit einer Einrichtung möglich, bei der sich ausschliesslich die in der erwähnten britischen Patentschrift beabsichtigte Wirkung ergibt. Solche Einrichtungen sind z. B. aus den britischen Patentschriften Nr. 449450 und 450286 und aus der schweizerischen Patentschrift
Nr. 182818 bekannt, wobei an den Kemenden
Flansche aus Hochfrequenzeisen vorgesehen sind. 



   Nach den obigen Ausführungen ist ohneweiters klar, dass bei diesen Einrichtungen von einer
Zusammendrängung der aus dem Kern aus- tretenden Kraftlinien nicht die Rede sein kann. 



   Beim Ausschieben des Kernes wird also die
Selbstinduktion infolge der Verringerung des
Kernquerschnittes abnehrren. 



   Die vorliegende Erfindung weist einen anderen
Weg, u. zw. den, bei dem die Zusammendrängung der austretenden Kraftlinien nahe einem (oder beiden) der Kernenden benutzt wird und eine
Verminderung der Selbstinduktion infolge der
Herabsetzung des Kemquerschnittes verhütet wird. Letzteres wird durch Verwendung eines
Kernmateriales mit einem   ji   von wenigstens 100, i u. zw. vorzugsweise eines gesinterten, keramischen
Hochfrequenzeisens, wie Ferrit, das ein   u.   von annähernd 400 hat, ermöglicht.

   Sind in diesem
Falle die Bedingungen derart, dass der magnetische
Widerstand in der Spulenöffnung (ohne Kern) und in den anstossenden Zonen 3 und 5,
90 Einheiten und ausserhalb derselben 10 Einheiten beträgt, so wird beim Anbringen eines Kernes mit einem   ; j. von 100 der   Widerstand in dem vom
Kern eingenommenen Gebiet auf 90   100   
 EMI2.1 
 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 wenigstens nahezu innerhalb des Mantels befindet. Diese Spule ist infolge des Vorhandenseins des ferromagnetischen Mantels wesentlich teurer als die   erfindungsgemässe   Spule und beansprucht mehr Raum. 



   Fig. 3 stellt eine besonders praktische, bauliche Gestaltung eines erfindungsgemässen Spulensystems mit zwei gegenseitig gekoppelten Spulen dar, die in bezug auf die Gestalt der wirksamen Teile der Spule nach Fig. 2 entsprechen. Bei der Bauart nach Fig. 3 ist die Wicklung   1,   z. B. durch Kitt, in einem passenden, zylindrischen Gehäuse 11 befestigt, das aus Pressmaterial hergestellt sein kann. Die Stirnfläche der Wicklung 1 und das Ende    Kernes 7 - dessen     Stirnfläche   sich mit der Stirnfläche der   Wicklung   1 deckt-liegen an der Bodenwand 12   der.   Gehäuses 11 an. In diesem Boden ist eine mittlere Öffnung 73 ausgespart, durch die der Regelstift 9 hindurchgehen kann.

   Das Ende dieses
Stiftes ist in einem kurzen Schraubenbolzen 15 aus nichtmagnetischem Pressstoff befestigt, der in einem äusseren, rohrförmigen Ansatz 17 der
Bodenwand 12 schraubbar geführt ist. Das zylindrische Gehäuse 11 ist gemeinsam mit dem
Gehäuse 11'der zweiten Spule als Ganzes mit einer langgestreckten, mit einer   rinnenförmigen  
Vertiefung versehenen Platte 19 gepresst, die als
Träger für die beiden Spulen dient, wobei   öle  
Spulenachsen senkrecht zur Trägerplatte ver- laufen. Eines der Enden der Platte 19 ruht in einer Nut 21 in der oberen Stirnplatte einer metallenen Abschirmdose   23,   während das andere
Ende der Platte 19 in einer entsprechenden Nut im isolierenden, mit Anschlusszungen 24 ver- sehenen Fuss 25 des Spulensystems befestigt ist. 



   Die Dose 23 ist mit Öffnungen 29 versehen, durch welche hindurch die Kerne 9 mittels eines Schraubenziehers einstellbar sind. 



   Die Platte 19 dient auch dazu, die Zuführungs- drähte der Anschlusszungen 24 zu den beiden
Spulen voneinander getrennt zu halten. Dies ist erwünscht, da die Spulen in manchen Fällen, z. B. bei der Verwendung als Zwischenfrequenz- bandfilter, in   einem Überlagerungsempfänger   ver- schiedenes Gleichspannungspotential haben. Die   Plane 19)   welche die Dose 23 in zwei Teile zerlegt, schliesst gegenseitige Berührung von verschiedenen Spannungen führenden Ver- bindungsdrähten aus und sichert einen genügenden
Abstand zwischen diesen Drähten, wodurch auch die Leitungskapazität innerhalb zulässiger
Grenzen gehalten wird. 



   Die Spulen sind mittels eines Stiftes 27, vorzugs- weise gleichfalls aus Ferrit, magnetisch mit- einander gekoppelt, wobei der Stift einen Teil der Kraftlinien von der einen zu der anderen
Spule führt. Der Stift 27 ist z. B. durch ein
Stückchen Klebeband an der Platte 19 befestigt. 



   Durch Wahl der Länge oder der Lage dieses
Stiftes kann die Kopplung der Spulen auf den richtigen Wert eingestellt werden. 



   Die Abmessungen der Wicklung und des
Kernes sind in Fig. 3 in Millimeter angegeben. 



   Der Kern und der Regelstift   bestehen vorzugs-   weise aus gesintertem (keramischem) ferromagnetischem Hochfrequenzeisen, z. B. Ferrit, von der in der französischen Patentschrift Nr. 887083 beschriebenen Art. Dieses Material hat eine besonders hohe Permeabilität (annähernd 400). Dies bewirkt, dass der dünne Regelstift trotz des kleinen Eisenquerschnittes dennoch einen geringen magnetischen Widerstand aufweist. Dies ist erwünscht, da sonst der ausgeschobene Regelstift nur von einem geringen Kraftlinienfluss durchsetzt wäre und die Selbstinduktion infolge des Ausschiebevorganges nur wenig grösser werden könnte.

   Ausserdem ist ferrit ein   verhältnismässig   festes Material, das sich   zur Herstellur" de-Kerne und   Stifte mit den   angegebnen, besonders   geringen Ab-   messungen     gut   eignet. 



   Bei der Verwendung des Ferrits-das einen hohen Leitwiderstand hat-als Kemmaterial, ist es möglich, die Spulen ohne irgendwelche besondere Zwischenisolierschicht unmittelbar auf den Kern aufzuwickeln, vorzugsweise mäanderförmig, wobei die Spule keine Stirnflansch benötigt. Dies hat verschiedene Vorteile : es ist kein Spulenkörper erforderlich und zudem kann, infolgedessen, die Spulenwicklung und somit auch deren   Verlistiderstand   weitgehendst klein sein. Beim Wickelvorgang müssen jedoch die   beiden Kemenden   wenigstens um etwa 1 mm über die Spule vorstehen, um zu vermeiden, dass der Draht vom Kern abläuft. Die Anmelderin hat jedoch gefunden, dass nach Imprägnieren der
Spule-wobei die Spule und der Kern gemeinsam in ein Imprägniermittel, z. B.

   Wachs, getaucht werden-es unbedenklich möglich ist, den
Kern in die Spule hineinzudrücken, bis eines der Kemenden in einer Stirnfläche der Spule liegt. 



   PATENTANSPRÜCHE : 
1. Hochfrequenzspule mit einem in ihrer mittleren Öffnung angeordneten, rohrförmigen
Kern aus Hochfrequenzeisen, in dem ein zur Än- derung der Selbstinduktion dienender Regelstift aus Hochfrequenzeisen verschiebbar angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens der
Kern aus Hochfrequenzeisen mit einer Perme- abilität von mindestens 100 besteht, und das
Ende des Kernes, aus dem der Regelstift hinaus- geschoben werden kann, höchstens um eine
Länge gleich dem halben Durchmesser des Kernes über die Spulenwicklung vorsteht, so dass die
Selbstinduktion beim Ausschieben des Regelstiftes wächst.

Claims (1)

  1. 2. Hochfrequenzspule nach Anspruch 1, da- durch gekennzeichnet, dass die Stirnfläche des Kernes, aus dem der Regelstift nach aussen ge- schoben werden kann, in der Stirnfläche der Spulenwicklung liegt.
    3. Hochfrequenzspule nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern und bzw. <Desc/Clms Page number 4> oder der Regelstift aus gesintertem, keramischem, ferromagnetischem Material besteht.
    4. Hochfrequenzspule nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulenwicklung ohne Zwischenisolierung unmittelbar auf den Kern aufgebracht ist.
    5. Verfahren zur Herstellung einer Spule nach Anspruch 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Spule auf einem an den beiden Enden in der Wickelmaschine drehbar befestigten Kern aufgewickelt wird, der länger als die Spule ist, worauf die Spule imprägniert wird und darauf der Kern durchgedrückt wird, bis eines seiner Enden in einer Stirnfläche der Spule liegt.
    6. Hochfrequenzspulensystem mit wenigstens zwei Spulen nach einem oder mehrerer* der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulen an einer Isolierplatte befestigt sind, mit senkrecht zu dieser Platte stehenden Spulenachsen.
    7. Hochfrequenzspulensystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte in Nuten der Abschirmdose und des isolierenden, mit Anschlussteilen versehenen Fusses des Spulensystems gelagert ist.
    8. Hochfrequenzspulensystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsdrähte einer jeden der beiden Spulen zu den Anschlussteilen durch die Isolierplatte voneinander getrennt sind.
    9. Hochfrequenzspulensystem nach Anspruch 6,7 oder 8, dadurcn gekennzeichnet, dass zwischen den Spulenkernen ein Koppelstift aus ferro- EMI4.1
AT164993D 1947-05-30 1948-05-28 Hochfrequenzspule AT164993B (de)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1130536B (de) * 1952-02-02 1962-05-30 Hans Vogt Dr H C Spulentraeger fuer Hochfrequenzspulen mit einschraubbarem Abgleichkern
DE976656C (de) * 1951-07-21 1964-01-30 Siemens Ag Hochfrequenzkern, vorzugsweise aus Ferrit, mit in einem Fuehrungskanal durch Schraubung verstellbarem Abgleichkern

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE976656C (de) * 1951-07-21 1964-01-30 Siemens Ag Hochfrequenzkern, vorzugsweise aus Ferrit, mit in einem Fuehrungskanal durch Schraubung verstellbarem Abgleichkern
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