<Desc/Clms Page number 1>
"Dispositif d'accord à manchon"
La présente invention se rapporte à des inductances d'accord, notamment à une inductance d'accord perfectionnée, convenant spé- cialement aux hautes et aux très hautes fréquences radio-électri- ques.
On a constaté que les inductances variables comprenant un bobinage et un noyau magnétique mobile conviennent particulière- ment aux récepteurs radiophoniques. Toutefois, dans les gammes de haute et de très haute fréquence, ces inductances se caractérisent par des pertes relativement accrues lorsque les noyaux sont enfon- cés afin de déterminer un fonctionnement sur l'extrémité des fré-
<Desc/Clms Page number 2>
quences moins élevées de la bande d'accord. Ces pertes relative- ment accrues réduisent la valeur Q ou coefficient de mérite de l'inductance, élargissant ainsi la bande de fréquences et rédui- sant la réponse des circuits sur le côté des fréquences inférieures de l'échelle d'accord.
Par conséquent, la sélectivité et le ni- veau de bruit d'un récepteur radiophonique ou autre dispositif considéré varient avec l'accord, et ces caractéristiques s'écartent fatalement des valeurs requises sur une partie de la bande de fréquences.
La variation du facteur de surtension (Q) d'une inductance courante d'accord magnétique ou par variation d'imperméabilité est très marquée lorsque la bobine d'inductance est établie pour couvrir la totalité de la bande de modulation en fréquence de 88 à 108 mc/s ou une autre des bandes standards de télévision, à savoir 45,25 à 83,25 mc/s et 175,5 à 11,5 mc/s. On a constaté que la variation de Q sur la bande de modulation en fréquence par exemple était de 75% dans les dispositifs d'accord actuels, ce qui réduisait la sélectivité du récepteur à l'extrémité de moindre fréquence de la bande, d'où réponse de bruit accrue et une séparation plus difficile de postes émettant sur des canaux voisins.
Selon la présente invention, le problème ci-dessus est résolu par le fait que le noyau magnétique est monté fixe par rapport à la bobine d'inductance et qu'un organe conducteur à faibles pertes est déplacé par rapport à ces deux éléments. L'organe conducteur devient le siège de courants tourbillonnaires dont le sens et l'allure de phase exercent une action de blindage qui varie avec la position de l'organe conducteur et modifie ainsi la valeur de l'inductance. L'inventeur a constaté que lorsque l'inductance est modifiée de cette façon, les avantages mécaniques et élec- triques de l'accord magnétique sont réalisés dans les bandes de haute fréquence et d'ultra-haute fréquence, sans la variation
<Desc/Clms Page number 3>
de Q qui caractérisait auparavant de telles bobines d'inductance.
En outre et selon l'invention, la valeur Q de l'inductance d'apport peut être modifiée d'une manière déterminée sur la gamme d'accord lorsqu'un Q constant n'est pas exigé. Ceci peut être réalisé grâce à une forme appropriée du noyau magnétique et du manchon, vu que des pertes contrôlables dans le manchon remplacent des portions variables des pertes dans le noyau magnétique lors de la synchronisation.
L'invention vise donc d'une manière générale à établir une inductance variable perfectionnée, applicable aux hautes et très hautes fréquences radioélectriques et comportant un Q qui varie de la façon voulue pour assurer la sensibilité et la sélectivité requises.
L'invention vise en outre à établir une inductance variable perfectionnée présentant les avantages d'une bobine d'inductance à accord magnétique, tout en comportant une variation Q déterminée, par exemple un Q sensiblement constant, sur une large gamme de hautes et très hautes fréquences radioélectriques.
L'invention vise en outre à établir une inductance variable perfectionnée comportant une variation de Q déterminée sur une large bande de hautes et très hautes fréquences radioélectriques et qui peut être adaptée en vue de présenter une caractéristique d'accord à variation linéaire de fréquence ou autre caractéristi- que d'accord déterminée.
L'invention réside en outre en la prévision d'une inductance variable perfectionnée utilisable dans les hautes et très hautes fréquences radiophoniques et caractérisée par une robustesse, une simplicité de construction, une faculté d'adaptation aux diffé- rentes limites de variations d'inductance, une variation de Q déterminée sur une large gamme de fréquences et une faculté d'adaptation aux différentes caractéristiques d'accord obtenues par le déplacement de l'organe mobile.
<Desc/Clms Page number 4>
Une inductance d'accord perfectionnée présentant des carac- téristiques communes avec l'inductance d'accord selon la présente invention est décrite et revendiquée par la demande de brevet connexe de ce jour (cas C-30) de la même demanderesse, sous le titre "inductance d'accord*'.
Les particularités nouvelles considérées comme caractéristi- ques pour la présente invention sont exposées en détails dans les revendications annexées. Cependant l'objet de l'invention même sera mieux compris, tant quant à sa construction qu'à son mode de fonctionnement, en se référant à la description ci-après, considérée en regard des dessins annexés, dans lesquels :
Fig. 1 est une élévation latérale, partie en coupe, d'un mode d'exécution de l'invention.
Fig. 2 est une coupe selon la ligne 2-2 de la Fig. 1.
Fig. 3 est un graphique montrant les caractéristiques de fonctionnement de l'inductance de la Fig. 1, ainsi que les carac- téristiques correspondantes d'une inductance à accord magnétique classique.
Fig. 4 est une élévation latérale d'une variante de l'invention
Fig. 5 est une élévation latérale, partie en coupe, d'une autre variante de l'invention.
Fig. 6 est une vue en coupe selon la ligne 6-6 de la Fig. 5.
Fig. 7 est une élévation latérale, partie en coupe, d'une autre variante de l'invention.
Fig. 8 est une coupe selon la ligne 8-8 de la Fig. 7.
Dans la Fig. 1, la référence 20 désigne un tube cylindrique isolant sur lequel est disposé un enroulement 22, ce tube étant maintenu sur la plaque de support 24-par la fiche 26. Cette der- nière est maintenue elle-même en place par refoulement du bord inférieur à la manière d'un rivet, de façon à maintenir la fiche à contact étroit sur la plaque 24. L'extrémité inférieure du tu- be 20 reçoit un manchon isolant 28 qui aboutit à l'extrémité infé- rieure de l'enroulement 22. Un tube isolant auxiliaire 30 est placé sur l'extérieur de l'enroulement 22. L'extrémité supérieure
<Desc/Clms Page number 5>
du tube 30 reçoit un collier 32.
Dans la construction selon Fig. 1, l'enroulement 22 est cons- titué par une bande ou ruban de cuivre à résistance relativement faible vu sa grande section et sa surface importante, et présen- tant une dimension relativement réduite dans le sens radial de l'enroulement.
La, fiche 26 est alésée intérieurement afin de recevoir le fil élastique 34 qui supporte élastiquement le noyau magnétique 36. Une perle de soudure 26a fixe le fil 34 à la,fiche 26 de manière à supporter le noyau 36. Le fil 34 est noyé de moulage dans le noyau 36.
Un manchon conducteur à faibles pertes 38, en cuivre ou ma- tière analogue est placé dans l'espace annulaire entre le tube 20 et le noyau 36; Le manchon 38 est soutenu à coulissement le long de l'axe commun du tube 20 et du noyau 36, au moyen d'un fil élastique boudiné 40 dont la surface constitue un filet extérieur qui s'engage dans l'élément de monture 42.
Les extrémités de l'enroulement 22 peuvent être reliées res- pectivement par exemple à la. cathode et à l'électrode de commande d'un dispositif à décharge électronique. Ce dispositif peut être relié à d'autres circuits, pour constituer par exemple un amplifi- ca,teur haute fréquence dans un récepteur à modulation en fréquence ou de télévision.
Pour accorder l'inductance de la Fig. 1, on déplace l'organe 42, de façon que le manchon conducteur à faibles pertes 38 téles- cope plus ou moins par rapport au noyau magnétique 36. Ceci modi- fie le flux dans le noyau, a.vec modification correspondante de l'inductance.
La modification de flux qui se produit dans l'enroulement 22 à la suite des mouvements télescopiques du manchon 38 est attribuée aux courants tourbillonnaires importants qui prennent naissance à la périphérie extérieure de ce manchon sous l'effet exercé par le flux autour de cet enroulement. L'amplitude, le sens et
<Desc/Clms Page number 6>
l'allure de phase de ces courants sont tels qu'ils déterminent un champ extérieur égal et opposé à celui de l'enroulement 22. Par conséquent, le manchon 38 limite effectivement le champ de l'en- roulement 22 à l'espace délimité par la surface extérieure du manchon, réduisant ainsi l'inductance de cet enroulement.
L'inventeur a constaté qu'en utilisant la construction selon fige 1, le Q de l'inductance 2 peut être maintenu sensiblement constant ou peut être amené a varier d'une manière voulue, lorsque l'inductance de la bobine est modifiée dans de larges limites par les déplacements du manchon 38. Ceci est attribué au fait que, à mesure que le manchon 38 recouvre davantage le noyau 36, en diminuant ainsi l'inductance et en augmentant la fréquence réson- nante du circuit associé, les pertes dans ce noyau se limitent à des parties progressivement décroissantes de celui-ci, et que les pertes dans le manchon 38 remplacent progressivement les pertes- dans le noyau.
Le remplacement des pertes dans le noyau 36 par les pertes dans le manchon 38 peut s'effectuer de façon à modifier les pertes de l'inductance d'une manière déterminée sur la gamme d'accord voulue. Généralement, on désire obtenir un Q sensiblement cons- tant pour l'inductance, afin de réaliser une sélectivité et une réponse de bruit relativement uniformes sur la gamme d'accord.
Dans ce cas, les dimensions du manchon 38 sont choisies de façon que les pertes totales de l'inductance varient conformément à la valeur d'inductance, de façon que l'inductance agisse comme si sa résistance apparente était sensiblement proportionnelle à la réactance inductive, ce qui assurera un Q constant de l'inductance
Le résultat obtenu avec l'inductance des figs. 1 et 4 est représentée graphiquement dans la Fig. 3.
Les courbes A et B montrent respectivement le Q et la fréquence de résonance de l'inductance d'accord lorsque celle-ci est en parallèle avec un condensateur fixe de 28 micromicrofarads. Dans l'exemplaire qui a servi à l'établissement des données de la fig. 3, le diamètre extérieur du tube était de 0,32 pouce anglais ( 1 pouce =
<Desc/Clms Page number 7>
2,54...cm) et l'enroulement 32 bobiné sur ce tube comprenait quatre spires d'un fil de cuivre d'un diamètre de 0,04 pouce enroulé suivant un pas de 0,312 pouce. Le noyau 36 avait une longueur de 1-3/8 pouces et un diamètre de 0,200 pouce, et la densité des particules magnétiques était suffisante pour assurer au noyau une perméabilité effective d'environ 1,5.
Le manchon était en cuivre et avait un diamètre extérieur et intérieur res- pectivement de 0,25 pouce et de 0,0205 pouce.
Les courbes C et D, fig. 3, montrent le Q et la caractéris- tique d'accord d'une inductance semblable à celle décrite ci- dessus, mais comportant un noyau 36 mobile et dépourvue de man- chon 38, la capacitance en parallèle étant de 9 micromicrofarads.
Il ressort des courbes A et C, fig. 3, que l'inductance se- lon la présente invention (courbe il) est caractérisée par une valeur de Q sensiblement constante dans les limites du mouvement d'accord, tandis que l'inductance classique (courbe C) subit une variation importante de Q. En effet, cette valeur varie dans les limites de 75 % dans le deuxième cas et d'environ 7 % dans le premier cas.
Il ressort des courbes B et D que l'inductance selon la pré- sente invention s'accorde sur des fréquences croissantes à mesure que le manchon 24 s'engage sur le noyau 22, tandis que, dans l'in- ductance classique, un mouvement analogue du noyau détermine l'accord sur des fréquences décroissantes. Il ressort en outre de la courbe B que la caractéristique due au mouvement du manchon 34 est sensiblement linéaire sur toute la gamme d'accord de 88 à 108 mc/s.
L'exemple ci-dessus concerne uniquement le cas particulier où un Q uniforme est nécessaire. D'autres régimes de la varia- tion de Q peuvent être obtenue par un dessin approprié du manchon 38.
La pièce de monture 42 présente une ouverture taraudée des-
<Desc/Clms Page number 8>
tinée à recevoir le fil élastique boudiné 40. Lorsqu'on désire réaliser un accord simultané d'une série d'inductances,, cette pièce peut être munie d'orifices taraudés supplémentaires pour recevoir les fils analogues fixés à d'autres manchons d'accord.
On prévoit un mécanisme approprié (non représenté) pour déplacer la pièce de monture de façon à mouvoir en synchronisme tous les manchons y attachés et accorder ainsi toutes les inductances simultanément..
Des moyens indicateurs appropriés (non représentés) sont prévus de préférence afin d'indiquer la position de la pièce 42 et partant la fréquence de résonance du circuit auquel l'induc- tance est connectée.
Dans la variante de l'invention selon Fig. 4, le tube Oa qui supporte la bobine ou enroulement 22a est en forme de tonneau, c'est-à-dire qu'il présente au milieu un diamètre plus grand qu'aux extrémités. Cette construction permet de contrôler la variation d'inductance dans le cas d'un manchon mobile.
Lorsque, par exemple,on désire établir une variation d'inductance déter- minée dans le cas d'un noyau mobile, telle que la variation re- quise pour assurer une courbe de longueurs d'onde exactement linéaire, le tube 20a peut présenter la forme de tonneau néces- saire pour réaliser cette caractéristique Lorsque la fréquence est appelée à varier selon d'autres lois,; le tube peut présenter d'autres formes.- Par exemple, il peut avoir la forme d'un sablier ou une forme conique d'une extrémité à l'autre.
Eventuellement, la caractéristique d'accord de l'inductance peut être modifiée moyennant une modification de la densité des spires le long de la bobine, ou par d'autres moyens appropriés.
Les figs. 5 et 6 montrent une variante de la présente inven- tion, convenant particulièrement aux très hautes fréquences radio- électriques par exemple la bande de fréquence supérieure de télé- vision de 175,25 à 211,25 mc/s. Dans cette construction, le conducteur 44 s'étend vers le haut sur les côtés opposés de
<Desc/Clms Page number 9>
l'espace annulaire entre les tubes 20b et 30b jusqu'à l'élément conducteur annulaire 46, constituant ainsi une bobine allongée en U dont l'axe magnétique traverse sa dimension longitudinale.
Un noyau magnétique creux 36b entoure le tube 30b. Ce noyau présente la forme d'un cylindre creux et est maintenu par des pattes 50 dans une position coaxiale par rapport au tube 30b.
Comme la perméabilité de la matière constituant ce noyau est relativement élevée par rapport à la perméabilité de l'air, ce noyau augmente le flux dans le conducteur 44 pour n'importe quelle valeur fixe de courant, et donc augmente l'inductance de la boucle d'inductance qu'il constitue.
Le manchon d'accord 38b est construit de façon à effectuer des déplacements sélectifs en s'enfonçant et en sortant de l'es- pace annulaire entre le tube 30b et le noyau 36b. Ce manchon est constitué en une matière conductrice à faibles pertes, telle que le cuivre ou l'aluminium, et est supporté par un fil flexible 40b, afin de pouvoir être élevé et abaissé conformément aux déplacements d'un mécanisme de commande approprié (non représenté).
A mesure que le manchon d'accord 38b recouvre progressive- ment des parties croissantes de la longueur axiale du tube 30b, le flux parcourant le conducteur 44 dans les zones situées en dehors du manchon est interrompu par les courants tourbillon- naires induits dans celui-ci. Ceci réduit progressivement l'in- ductance effective nette du conducteur 44, réalisant ainsi une action de syntonisation. Comme le noyau 36b est exposé de moins en moins au champ de la bobine,à mesure que la fréquence augmente, les pertes dans le manchon 38b viennent remplacer les pertes dans le noyau 36b, et le Q de l'inductance peut être amené à varier lors de l'accord de la façon voulue.
La construction des Figs. 7 et 8 est analogue à celle des Figs. 5 et 6,' sauf que le noyau magnétique cylindrique solide 36c est monté écarté du restant de l'inductance, et que les tubes 20c
<Desc/Clms Page number 10>
et 30c, ainsi que le manchon 38c et le collier 46c présentent une section transversale ovale.
Dans cette construction, la valeur d'inductance du dis- positif d'inductance diminue à mesure que le manchon 38c recou- vre des parties croissantes de la longueur axiale du conducteur 44. Les pertes dans le manchon 38c viennent alors remplacer les pertes dans le noyau 36c et le Q du dispositif d'inductance peut être contrôlé par le choix convenable de ces facteurs.
Dans la description qui précède et dans les revendications annexées, on a utilisé le terme de "noyau magnétique" pour dési- gner un noyau ayant une perméabilité magnétique supérieure à celle de l'air. Une matière particulièrement appropriée à cette fin consiste en une suspension de minuscules particules ou gra- nules de matière ferromagnétique pulvérisée, dans une résine phénolique ou support analogue en matière plastique moulable.
Il ressort de ce qui précède que la présente invention vise à établir une inductance variable comportant un élément conduc- teur tel que l'enroulement 22, Fig. 1, qui constitue une boucle inductive, un noyau magnétique disposé à proximité de la boucle, tel que le noyau 36, Fig. 1, et un élément conducteur à faibles pertes destiné à être déplacé par rapport à l'élément conducteur et au noyau.afin de modifier l'action effective du noyau et de l'inductance.
Bien que l'on ait décrit ici des modes de réalisation parti- culiers de la présente invention, il va de soi que celle-ci peut subir diverses modifications et présenter des variantes sans s'écarter de son esprit ni dépasser son cadre. Les revendications annexées sont donc censées couvrir toutes les modifications et variantes qui répondent à l'esprit et se placent dans le cadre de l'invention.
<Desc / Clms Page number 1>
"Sleeve tuning device"
The present invention relates to tuning inductors, in particular to an improved tuning inductor, especially suitable for high and very high radio-electric frequencies.
It has been found that variable inductors comprising a coil and a movable magnetic core are particularly suitable for radio receivers. However, in the high and very high frequency ranges, these inductors are characterized by relatively increased losses when the cores are driven in to determine operation on the end of the frequencies.
<Desc / Clms Page number 2>
lower frequencies of the tuning band. These relatively increased losses reduce the Q value or coefficient of merit of the inductance, thereby widening the frequency band and reducing the response of the circuits on the lower frequency side of the tuning scale.
Consequently, the selectivity and the noise level of a radio receiver or other device under consideration vary with the tuning, and these characteristics inevitably deviate from the values required over a part of the frequency band.
The variation of the surge factor (Q) of a current inductor of magnetic tuning or by variation of impermeability is very marked when the inductance coil is established to cover the entire frequency modulation band from 88 to 108 mc / s or another of the standard television bands, namely 45.25 to 83.25 mc / s and 175.5 to 11.5 mc / s. It has been found that the variation of Q on the frequency modulation band for example was 75% in current tuning devices, which reduced the selectivity of the receiver at the lower frequency end of the band, hence increased noise response and more difficult separation of stations transmitting on neighboring channels.
According to the present invention, the above problem is solved by the fact that the magnetic core is mounted fixed with respect to the inductor coil and that a low-loss conductor member is moved with respect to these two elements. The conductor member becomes the seat of vortex currents whose direction and phase pattern exert a shielding action which varies with the position of the conductor member and thus modifies the value of the inductance. The inventor has found that when the inductance is changed in this way, the mechanical and electrical advantages of magnetic tuning are realized in the high frequency and ultra-high frequency bands, without the variation.
<Desc / Clms Page number 3>
of Q which previously characterized such inductance coils.
Further and according to the invention, the Q value of the input inductance can be changed in a determined manner over the tuning range when a constant Q is not required. This can be achieved by a suitable shape of the magnetic core and the sleeve, as controllable losses in the sleeve replace varying portions of the losses in the magnetic core during synchronization.
The invention therefore aims generally to establish an improved variable inductance, applicable to high and very high radio frequencies and comprising a Q which varies as desired to ensure the required sensitivity and selectivity.
The invention further aims to establish an improved variable inductor exhibiting the advantages of a magnetically tuned inductor coil, while including a determined variation Q, for example a substantially constant Q, over a wide range of highs and very highs. radio frequencies.
The invention further aims to establish an improved variable inductor comprising a variation of Q determined over a wide band of high and very high radio frequencies and which can be adapted with a view to exhibiting a tuning characteristic with linear variation of frequency or otherwise. characteristic of determined agreement.
The invention further resides in the provision of an improved variable inductor usable in high and very high radiophonic frequencies and characterized by robustness, simplicity of construction, adaptability to the various limits of inductance variations. , a variation of Q determined over a wide range of frequencies and an ability to adapt to the different tuning characteristics obtained by the displacement of the mobile member.
<Desc / Clms Page number 4>
An improved tuning inductor having characteristics in common with the tuning inductor according to the present invention is described and claimed by the related patent application to date (Case C-30) by the same applicant, under the title "chord inductance * '.
New features considered to be characteristic of the present invention are set out in detail in the appended claims. However, the object of the invention itself will be better understood, both as regards its construction and its mode of operation, by referring to the description below, considered with reference to the appended drawings, in which:
Fig. 1 is a side elevation, partly in section, of an embodiment of the invention.
Fig. 2 is a section taken along line 2-2 of FIG. 1.
Fig. 3 is a graph showing the operating characteristics of the inductor of FIG. 1, as well as the corresponding characteristics of a conventional magnetic tuning inductor.
Fig. 4 is a side elevation of a variant of the invention
Fig. 5 is a side elevation, partly in section, of another variation of the invention.
Fig. 6 is a sectional view taken along line 6-6 of FIG. 5.
Fig. 7 is a side elevation, partly in section, of another variation of the invention.
Fig. 8 is a section taken along line 8-8 of FIG. 7.
In Fig. 1, the reference 20 designates a cylindrical insulating tube on which is disposed a winding 22, this tube being held on the support plate 24 by the plug 26. The latter is itself held in place by pushing back from the lower edge. rivet-like, so as to keep the plug in close contact with the plate 24. The lower end of the tube 20 receives an insulating sleeve 28 which terminates at the lower end of the coil 22 An auxiliary insulating tube 30 is placed on the outside of the winding 22. The upper end
<Desc / Clms Page number 5>
of tube 30 receives a collar 32.
In the construction according to Fig. 1, the winding 22 is constituted by a strip or strip of copper of relatively low resistance due to its large section and large surface area, and having a relatively small dimension in the radial direction of the winding.
The plug 26 is internally bored to receive the elastic wire 34 which resiliently supports the magnetic core 36. A solder bead 26a secures the wire 34 to the plug 26 so as to support the core 36. The wire 34 is embedded with molding in the core 36.
A low loss conductive sleeve 38, made of copper or the like is placed in the annular space between tube 20 and core 36; The sleeve 38 is slidably supported along the common axis of the tube 20 and the core 36, by means of a coiled elastic thread 40, the surface of which constitutes an external thread which engages the frame member 42.
The ends of the winding 22 can be respectively connected, for example to the. cathode and control electrode of an electronic discharge device. This device can be connected to other circuits, for example to constitute a high frequency amplifier in a frequency modulation or television receiver.
To tune the inductance of Fig. 1, the member 42 is moved so that the low-loss conductive sleeve 38 telescopes more or less with respect to the magnetic core 36. This changes the flux in the core, with corresponding modification of the core. inductance.
The change in flux which occurs in the winding 22 as a result of the telescopic movements of the sleeve 38 is attributed to the large vortex currents which originate at the outer periphery of this sleeve under the effect exerted by the flow around this winding. The amplitude, the direction and
<Desc / Clms Page number 6>
the phase pattern of these currents are such that they determine an external field equal and opposite to that of the winding 22. Consequently, the sleeve 38 effectively limits the field of the winding 22 to the delimited space. by the outer surface of the sleeve, thus reducing the inductance of this winding.
The inventor has found that by using the construction according to Fig. 1, the Q of the inductor 2 can be kept substantially constant or can be made to vary in a desired way, when the inductance of the coil is changed in a different way. wide limits by the displacements of the sleeve 38. This is attributed to the fact that, as the sleeve 38 covers more of the core 36, thus decreasing the inductance and increasing the resonant frequency of the associated circuit, the losses in this core are limited to progressively decreasing parts of it, and that the losses in the sleeve 38 gradually replace the losses in the core.
The replacement of the losses in the core 36 by the losses in the sleeve 38 can be carried out so as to modify the losses of the inductance in a determined manner over the desired tuning range. Generally, it is desired to obtain a substantially constant Q for the inductance, in order to achieve relatively uniform selectivity and noise response over the tuning range.
In this case, the dimensions of the sleeve 38 are chosen so that the total losses of the inductor vary according to the inductance value, so that the inductance acts as if its apparent resistance were substantially proportional to the inductive reactance, which will ensure a constant Q of the inductance
The result obtained with the inductance of figs. 1 and 4 is shown graphically in FIG. 3.
Curves A and B respectively show the Q and the resonant frequency of the tuning inductor when the latter is in parallel with a fixed 28 micromicrofarad capacitor. In the copy which was used to establish the data of FIG. 3, the outside diameter of the tube was 0.32 English inch (1 inch =
<Desc / Clms Page number 7>
2.54 ... cm) and winding 32 wound on this tube consisted of four turns of a 0.04 inch diameter copper wire wound in a pitch of 0.312 inch. Core 36 was 1-3 / 8 inches long and 0.200 inches in diameter, and the density of the magnetic particles was sufficient to provide the core with an effective permeability of about 1.5.
The sleeve was copper and had an outside and inside diameter of 0.25 inch and 0.0205 inch, respectively.
Curves C and D, fig. 3, show the Q and tuning characteristic of an inductor similar to that described above, but having a movable core 36 and without a sleeve 38, the capacitance in parallel being 9 micromicrofarads.
It emerges from curves A and C, fig. 3, that the inductance according to the present invention (curve 11) is characterized by a value of Q which is substantially constant within the limits of the tuning movement, while the conventional inductance (curve C) undergoes a large variation of Q In fact, this value varies within the limits of 75% in the second case and around 7% in the first case.
It emerges from curves B and D that the inductance according to the present invention tunes to increasing frequencies as the sleeve 24 engages the core 22, while in the conventional inductance a Analogous movement of the core determines tuning on decreasing frequencies. It is further apparent from curve B that the characteristic due to the movement of the sleeve 34 is substantially linear over the entire tuning range of 88 to 108 mc / s.
The example above is only for the special case where a uniform Q is needed. Other rates of the variation of Q can be obtained by a suitable design of the sleeve 38.
The frame part 42 has a threaded opening of the
<Desc / Clms Page number 8>
tinée to receive the coiled elastic thread 40. When it is desired to achieve a simultaneous tuning of a series of inductors, this part can be provided with additional threaded holes to receive the similar threads attached to other tuning sleeves .
A suitable mechanism (not shown) is provided for moving the frame part so as to move in synchronism all the sleeves attached to it and thus tune all the inductances simultaneously.
Appropriate indicating means (not shown) are preferably provided in order to indicate the position of the part 42 and hence the resonant frequency of the circuit to which the inductor is connected.
In the variant of the invention according to FIG. 4, the tube Oa which supports the coil or winding 22a is barrel-shaped, that is to say that it has a larger diameter in the middle than at the ends. This construction makes it possible to control the variation of inductance in the case of a movable sleeve.
When, for example, it is desired to establish a determined variation of inductance in the case of a moving core, such as the variation required to ensure an exactly linear wavelength curve, the tube 20a may have the barrel shape necessary to achieve this characteristic When the frequency is called upon to vary according to other laws; the tube may have other shapes. For example, it may have the shape of an hourglass or a conical shape from end to end.
Optionally, the tuning characteristic of the inductance can be changed by changing the density of the turns along the coil, or by other suitable means.
Figs. 5 and 6 show a variant of the present invention, particularly suitable for very high radio frequencies, for example the upper television frequency band of 175.25 to 211.25 mc / s. In this construction, the conductor 44 extends upward on the opposite sides of
<Desc / Clms Page number 9>
the annular space between the tubes 20b and 30b up to the annular conductive element 46, thus constituting an elongated U-shaped coil whose magnetic axis passes through its longitudinal dimension.
A hollow magnetic core 36b surrounds the tube 30b. This core has the shape of a hollow cylinder and is held by tabs 50 in a position coaxial with respect to the tube 30b.
As the permeability of the material constituting this core is relatively high compared to the permeability of air, this core increases the flux in the conductor 44 for any fixed value of current, and therefore increases the inductance of the loop. inductance that it constitutes.
Tuning sleeve 38b is constructed to effect selective movements by sinking in and out of the annular space between tube 30b and core 36b. This sleeve is made of a low loss conductive material, such as copper or aluminum, and is supported by a flexible wire 40b, so that it can be raised and lowered in accordance with the movements of an appropriate operating mechanism (not shown). ).
As the tuning sleeve 38b gradually covers increasing portions of the axial length of the tube 30b, the flow through the conductor 44 in the areas outside the sleeve is interrupted by the eddies induced therein. this. This gradually reduces the net effective inductance of the conductor 44, thereby effecting a tuning action. As the core 36b is exposed to less and less to the field of the coil, as the frequency increases, the losses in the sleeve 38b replace the losses in the core 36b, and the Q of the inductor can be made to vary when tuning the way you want.
The construction of Figs. 7 and 8 is similar to that of Figs. 5 and 6, 'except that the solid cylindrical magnetic core 36c is mounted apart from the remainder of the inductor, and that the tubes 20c
<Desc / Clms Page number 10>
and 30c, as well as the sleeve 38c and the collar 46c have an oval cross section.
In this construction, the inductance value of the inductor device decreases as the sleeve 38c covers increasing portions of the axial length of the conductor 44. The losses in the sleeve 38c then replace the losses in the conductor. core 36c and the Q of the inductor device can be controlled by the proper choice of these factors.
In the foregoing description and in the appended claims, the term "magnetic core" has been used to denote a core having a magnetic permeability greater than that of air. A particularly suitable material for this purpose is a suspension of minute particles or granules of pulverized ferromagnetic material, in a phenolic resin or the like support of moldable plastic.
It emerges from the foregoing that the present invention aims to establish a variable inductance comprising a conductive element such as winding 22, FIG. 1, which constitutes an inductive loop, a magnetic core arranged near the loop, such as the core 36, FIG. 1, and a low-loss conductive element intended to be moved relative to the conductive element and the core in order to modify the effective action of the core and the inductor.
Although particular embodiments of the present invention have been described here, it goes without saying that the latter may undergo various modifications and present variations without departing from its spirit or beyond its scope. The appended claims are therefore intended to cover all modifications and variations which satisfy the spirit and come within the scope of the invention.