DE1061847B

DE1061847B - Hochfrequenz-Magnetvariometer

Info

Publication number: DE1061847B
Application number: DEV11483A
Authority: DE
Inventors: Ottomar Metze
Original assignee: KOEPENICK FUNKWERK VEB
Current assignee: KOEPENICK FUNKWERK VEB
Priority date: 1956-11-06
Filing date: 1956-11-06
Publication date: 1959-07-23

Description

Hochfrequenz-Magnetvariometer Die Erfindung betrifft ein sogenanntes Magnetvariometer, bei dem bekanntlich die Permeabilität eines Massekernes und damit die Induktivität einer auf diesen aufgebrachten Wicklung durch unterschiedliche Gleichstromvormagnetisierung geändert wird.
Bei diesem Variometer und darüber hinaus bei der Gleichstromvormagnetisierung von Wechselfeldmagnetkernen überhaupt geht das Bestreben dahin, einerseits mit einer äußerst geringen Vormagnetisierungsleistung auszukommen und andererseits die zu regelnde Induktivität so dämpfungsarm wie nur möglich aufzubauen. Um dies zur erreichen, muß einmal die Kopplung für das magnetische Gleichfeld zwischen der Vormagnetisierungswicklung und dem Massekern möglichst fest zum anderen die Kopplung zwischen den beiden Wicklungen möglichst lose sein.
Es wurde daher bisher vornehmlich, wie Abb. 1 zeigt, bei Magnetvariometern die Vormagnetisierungswicklung 1 auf einem Eisenkern 2 angeordnet, der gleichzeitig ein Joch für einen Massekern 3 der zu regelnden Hochfrequenzwicklung 4 darstellt. Mit dieser Ausführungsform wurden zwar verhältnismäßig kleine Vormagnetisierungsleistungen erreicht, jedoch war die Dämpfung der HF-Wicklung ziemlich groß. So lag z. B. bei einer Frequenz von 10 MHz das Verhältnis zwischen 40 und 50, und bei niedrigeren Frequenzen- zwischen 20 und 30. Um eine kleinere Dämpfung zu erhalten, wurde zwischen den Polschuhen des Energiejoches und dem Massekern eine Gummischeibe eingefügt, die infolge der verringerten Kopplung zwischen den beiden Wicklungen ein geringes Ansteigen der Güte bewirkt. So stieg die Güte bei 10, MHz auf etwa 80 und bei 1 MHz auf etwa 60 an. Um die Güte weiter zu steigern, wurde dazu übergegangen, die zur Verwendung gelangenden Ferritkerne quer und längs zu magnetisieren, die Dämpfung der HF-Wicklungen blieb aber trotzdem noch so groß, daß eine Verwendung der Magnetvariometer für viele Zwecke, z. B. für im Mittelwellenbereich arbeitende Schiffssender nicht möglich war.
Das gleiche gilt für Magnetvariometer, bei denen eine lose Kupplung zwischen den beiden Wicklungen dadurch erzielt wird, daß für die HF-Wicklung ein gesonderter, in sich geschlossener Kern aus HF-Eisen vorgesehen ist, in dem z. B. ein Ringkern vorgesehen wird. Diese Ausbildung bedingt jedoch eine erhebliche Verlängerung des Eisenweges für den magnetischen Wechselfluß, so daß laufend eine erhöhte Ummagnetisierungsarbeit geleistet werden muß, die den Verbraucherwiderstand R erhöht. Diese Widerstandserhöhung wirkt sich stärker aus als die gleichzeitig erfolgende Vergrößerung der Induktivität L, so daß die Güte Q des Variometers entsprechend der Beziehung herabgesetzt wird. Von der Erkenntnis ausgehend, daß eine wesentliche Steigerung der Güte auch unter Beibehaltung des Prinzips, eine hochfrequenzmäßige Entkopplung durch Schaffung eines gesonderten magnetischen Kreises für den hochfrequenten Wechselfluß vorzunehmen, nicht mehr möglich ist, wird erfindungsgemäß die Vormagnetisierungswicklung innerhalb eines geschlossenen Masse- oder Ferritkernes angeordnet, während die HF-Wicklung konzentrisch zur Vormagnetisierungswicklung als Zylinderspule auf den Masse- oder Ferritkern aufgebracht ist.
Für die HF-Wicklung liegt dann ein .stark gescherter Spulenkern vor, da das gesamte Variometer als Stabkern wirkt. Es wird also bewußt ein großes Streufeld erzeugt, so daß die Güte des Variometers -sprunghaft ansteigt, denn die dabei erfolgende Induktivitätsverringerung wirkt sich weitaus weniger auf die Güte aus als die Verringerung des Verlustwiderstandes.
Es ist somit möglich, Magnetvariometer auch in Leistungsstufen zu verwenden, was bisher nicht geschehen konnte, da sonst infolge der großen Ströme und des größeren Verlustwiderstandes die HF-Wicklungen verbrennen würden. Desgleichen können keine Änderungen der wirksamen Permeabilität durch das HF-Magnetfeld hervorgerufen werden, denn im Gegensatz zu den bekannten Magnetvariometern liegt bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform ein geschlossener Eisenweg nur für das Erregerfeld vor.
An Hand des in der Abb. 2 dargestellten Ausführungsbeispieles sei die Erfindung näher erläutert. Mit 1 ist wiederum die Vormagnetisierungswicklung, mit 2 der Eisenkern, mit 3 der Massekern und mit 4 die Hochfrequenzwicklung bezeichnet. Der Feldlinienverlauf. hierbei ist folgender. Die Feldlinien des Hochfrequenzfeldes durchlaufen den Masse- bzw. Ferritkern, der aus mehrerenRingkernen bestehen kann, und treten an den beiden Stirnflächen aus. Die Eindringtiefe in den Hochfrequenzkern ist infolge der- höhen Frequenz nur gering. Die von der in einer Bohrung des Massekernes untergebrachten Vormagnetisierungswicklung mit Weicheisenkern ausgehenden Feldlinien treten. aus den beiden Stirnflächen des Weicheisenkernes aus, durchlaufen die Abdeckungen des Massekernes und treten dann, da es sich ja um ein Gleichfeld handelt, fast verlustlos in den eigentlichen Massekern ein. Die Vormagnetisierungsspule selbst ist dagegen durch den Masseltern vollständig gegen das Wechselfeld abgeschirmt.
Bei der beschriebenen Ausführungsform nimmt die Induktivität mit steigendem Vormägnetisierungsstrom ab, d. h. Induktivität und Strom verlaufen einanderentgegengesetzt. Ist dieses unerwünscht, so wird in der Vormagnetisierungswicklung nicht ein Weicheisenkern, sondern ein Dauermagnet angeordnet, dessen Feld durch das Feld der Vormagnetisierungswicklung mehr oder weniger aufgehoben wird. Bei. großem Vormagnetisierungsstrom ist die Vormagnetisierung durch den Dauermagneten fast aufgehoben und die Induktivität der Hochfrequenzwicklung ebenfalls groß.
Das erfindungsgemäße Variometer weist Güten von 400 bis 500 bei 300 kHz auf, was gegenüber den bekannten Ausführungen eine wesentliche Steigerung bedeutet: Die Abmessungen sind wesentlich. kleiner als bisher, so daß auch mit geringeren Vormagnetisierungsleistungen gearbeitet werden kann. Eine ausreicheilde Variierung der Induktivität im Verhältnis 1 : 6 ist ohne weiteres möglich.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Hochfrequenzvariometer, bei dem auf einen Masse- oder Ferritkern eine HF-Wicklung aufgebracht ist, deren Induktivität durch ein mittels einer Vormagnetisierungswicklung erzeugtes, einstellbares Gleichstromerregerfeld veränderbar ist, und bei dem zwischen den beiden Wicklungen eine lose Kopplung besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Vormagnetisierungswicklung innerhalb eines geschlossenen Mässe- oder Ferritkernes angeordnet ist, während die-. HF -Wicklung konzentrisch zur Vormagnefisierungswicklurig als Zylinderspule auf den Masse- Oder Ferritkern aufgebracht ist.
2. Hochfrequenzvariometernach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vormagnetisierungswicklung in an sich bekannter Weise einen Kern aus Weicheisen oder gegebenenfalls einen Dauermagneten umschließt. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.- Patentschrift Nr. 2 581202; deutsche Patentanmeldung B 14616 VIII a/21 a4 (bekanntgemacht am 24. 4. 52)