DE1262379B

DE1262379B - Inductance adjustable in its impedance value

Info

Publication number: DE1262379B
Application number: DE1961S0072360
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Karl Euler; Dr-Ing Herbert Holzwarth
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1961-02-03
Filing date: 1961-02-03
Publication date: 1968-03-07

Description

In ihrem Impedanzwert regelbare Induktivität Die Erfindung bezieht sich auf eine in ihrem Impedanzwert regelbare Induktivität für Zwecke der Frequenznachstellung und der Frequenz- bzw. Phasenmodulation, insbesondere für den Bereich der ultrakurzen und der noch kürzeren elektromagnetischen Wellen, bei der die Induktivität aus einer extrem dünnen magnetisierbaren Schicht besteht, der eine zugleich den Anschluß der Induktivität bildende Koppelvorrichtung und eine für die Impedanzregelung in ihrem Wert steuerbar ausgebildete Vormagnetisierungseinrichtung zugeordnet sind.Inductance adjustable in its impedance value on an inductance whose impedance value can be regulated for the purpose of frequency adjustment and frequency or phase modulation, especially for the ultra-short range and the even shorter electromagnetic waves, in which the inductance consists of a extremely thin magnetizable layer, which also connects the Coupling device forming inductance and one for impedance control in its Value controllably trained biasing device are assigned.

In ihrem Impedanzwert regelbare Induktivitäten werden für eine Reihe von Anwendungsfällen in der Elektrotechnik benötigt. Beispielsweise dienen sie dazu, einen Resonanzkreis, in dem sie mit einbezogen sind, in seiner Abstimmfrequenz zu ändern. Weiterhin dienen sie in Regelschaltungen und Modulationsschaltungen als in ihrem Wert veränderbare Reaktanzen.Inductivities with adjustable impedance values are used for a series of use cases in electrical engineering. For example, they are used to a resonance circuit, in which they are included, in its tuning frequency change. They are also used in control circuits and modulation circuits Reactances whose value can be changed.

Die einfachste Form einer veränderbaren Induktivität besteht aus einer Spule, deren Windungszahl veränderbar ist, oder aus zwei ineinanderliegenden Spulen, von denen die innere in ihrer Lage gegenüber der -äußeren veränderbar ist. Diesen bekannten Anordnungen haftet indes der Nachteil einer gewissen mechanischen Trägheit an. Man hat daher auch Röhrenschaltungen zur Anwendung gebracht, bei denen unter Ausnutzung der Röhreneigenschaften und der Wirkung von Reaktanzen enthaltenden Spannungsteilern, beispielsweise zwischen der Anode und der Kathode der Röhre, wirkungsmäßig eine Induktivität erscheint. Derartige Schaltungen werden vor allem zum Zweck der Frequenznachstellung und der Frequenzmodulation angewendet. Nachteilig an diesen Schaltungen ist indes der große apparative Aufwand, abgesehen von den durch die Röhre gegebenen Grenzen.The simplest form of a variable inductance consists of one Coil, the number of turns can be changed, or from two coils one inside the other, of which the inner can be changed in its position in relation to the outer. This one known arrangements, however, have the disadvantage of a certain mechanical inertia at. One has therefore also brought tube circuits to use in which below Utilization of the tube properties and the effect of voltage dividers containing reactances, for example between the anode and the cathode of the tube, in terms of effect one Inductance appears. Such circuits are mainly used for frequency adjustment and frequency modulation are applied. However, there is a disadvantage with these circuits the great expenditure on equipment, apart from the limits given by the tube.

Es ist bereits bekannt, als nichtlineare steuerbare Reaktanz bei einem parametrischen Verstärker eine dünne magnetisierbare Schicht zu verwenden. Die dünne magnetisierbare Schicht wird dabei kreuzweise von einer Signalwicklung einerseits und einer Pumpwicklung und einer Vormagnetisierungswicklung andererseits umfaßt. Die der Pumpwicklung zugeführte Pumpenergie verändert hierbei periodisch im Rhythmus ihrer Frequenz die an den Anschlüssen der Signalwicklung wirksame Induktivität.It is already known as a nonlinear controllable reactance at one parametric amplifier to use a thin magnetizable layer. The thin one The magnetizable layer is crossed by a signal winding on the one hand and a pump winding and a bias winding on the other hand. The pump energy supplied to the pump winding changes periodically in rhythm its frequency is the effective inductance at the connections of the signal winding.

Dünne magnetisierbare Schichten, die beispielsweise 1000 A dick sind, werden durch Aufdampfen, Aufstäuben oder galvanisch auf einen nichtmagnetischen Träger aufgebracht. Sie besitzen eine Vorzugsrichtung, und für die Magnetisierungen quer zu dieser Richtung lassen sich ihre magnetischen Eigenschaften nicht mehr durch eine einzige Hystereseschleife beschreiben. Vielmehr ist es zweckmäßig, hierfür die sogenannte kritische Kurve (Astroide) anzugeben. Die Astroide ist eine allgemeinere Aussage über die Eigenschaften dünner Schichten; sie beinhaltet sämtliche vorkommenden Hystereseschleifen und beschreibt außerdem noch den Mechanismus, durch den jeweils das Ummagnetisieren zustande kommt (Wandverschiebung, Spinrotation). Eine genaue Erläuterung der Astroide findet sich in der Arbeit von Proebster, Methfessel und K i n g b e r g, »Thin magnetie films«, UNESCO/NS/ ICIP/K. 2., wo extrem dünne magnetisierbare Schichten, vor allem aus Permalloy, als Speicherelemente für Rechenanlagen behandelt werden.Thin magnetizable layers that are, for example, 1000 A thick, are applied by vapor deposition, sputtering or electroplating to a non-magnetic Carrier applied. They have a preferred direction and for the magnetizations Their magnetic properties can no longer be passed through at right angles to this direction describe a single hysteresis loop. Rather, it is useful for this indicate the so-called critical curve (astroids). The astroid is a more general one Statement about the properties of thin layers; it includes all that occur Hysteresis loops and also describes the mechanism by which each the magnetic reversal comes about (wall displacement, spin rotation). An exact Explanation of the astroids can be found in the work of Proebster, Methfessel and K i n g b e r g, “Thin magnetie films”, UNESCO / NS / ICIP / K. 2. where extremely thin magnetizable Layers, mainly made of Permalloy, are treated as storage elements for computing systems will.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Verwendung einer dünnen magnetisierbaren Schicht eine weitere Lösung für eine in ihrem Impedanzwert steuerbare Induktivität anzugeben, die sich durch optimale Regelsteilheit und einen wenigstens annähernd linearen Regelbereich auszeichnet.The invention is based on the object using a thin magnetizable layer is another solution for a controllable impedance value Indicate inductance, which is characterized by optimal control slope and at least one approximately linear control range.

Ausgehend von einer in ihrem Impedanzwert regelbaren Induktivität der einleitend geschilderten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß in der Weise gelöst, daß die Vormagnetisierungseinrichtung für eine Steuerung des magnetischen Gleichfeldes in der Schichtebene in dem das magnetische Verhalten der Schicht wiedergebenden Astroidendiagramm für eine Arbeitskennlinie ausgelegt ist, die parallel entweder zur magnetischen Vorzugsrichtung außerhalb der Astroide oder senkrecht zur magnetischen Vorzugsrichtung im Bereich der kohärenten Rotation verläuft, und daß die Vormagnetisierungseinrichtung für einen hinsichtlich der gewünschten Veränderbarkeit der Induktivität wenigstens annähernd optimal bemessenen Arbeitspunkt auf der Arbeitskennlinie bemessen ist. Der Erfindung liegt unter anderem die Erkenntnis zugrunde, daß bei der Verschiebung des Arbeitspunktes längs einer der vorgenannten Arbeitskennlinien die Induktivität eine Kurve beschreibt, die Bereiche großer und annähernd linearer Änderungen aufweist. Diese Bereiche umfassen jedoch im Astroidendiagramm keine Schnittpunkte der Arbeitskennlinien mit den Astroidenachsen. Bei der als nichtlineare Reaktanz verwendeten dünnen magnetisierbaren Schicht des einleitend erwähnten parametrischen Verstärkers liegt der Arbeitspunkt entgegen der Lehre nach der Erfindung im Astroidendiagramm gerade in dem Schnittpunkt der Arbeitskennlinie mit einer Astroidenachse.Starting from an inductance that can be regulated in terms of its impedance value of the type described in the introduction, this object is achieved according to the invention in the manner solved that the biasing device for a control of the magnetic Constant field in the layer plane in which the magnetic behavior of the layer reproduces Astroid diagram is designed for a working characteristic that is parallel to either to the preferred magnetic direction outside of the astroids or perpendicular to the magnetic The preferred direction runs in the region of the coherent rotation, and that the premagnetization device for at least one with regard to the desired variability of the inductance approximately optimally dimensioned operating point is dimensioned on the operating characteristic. Of the The invention is based, inter alia, on the knowledge that when shifting of the working point along one of the aforementioned working characteristics is the inductance describes a curve that has areas of large and approximately linear changes. However, in the asteroid diagram, these areas do not include any intersections of the working characteristics with the astroid axes. In the case of the thin magnetizable one used as a nonlinear reactance Layer of the parametric amplifier mentioned in the introduction is the operating point contrary to the teaching according to the invention in the asteroid diagram just at the intersection the working characteristic with an astroid axis.

Zwar sind auch Elemente mit dünnen magnetisierbaren Schichten bekannt, deren Arbeitspunkte durch Vormagnetisierung sowohl in Vorzugsrichtung als auch in der senkrecht zu dieser stehenden Richtung vormagnetisiert sind. Diese Elemente unterscheiden sich vom Erfindungsgegenstand wesentlich in der Funktion. Sie stellen Schaltelemente dar, die von einer impulsförmigen Steuergröße Gebrauch machen und darüber hinaus hinsichtlich der Lage ihres magnetischen Arbeitspunktes und des Verlaufs ihrer Arbeitskenniinie im Astroidendiagramm völlig anders bemessen sind.Elements with thin magnetizable layers are also known, their working points due to premagnetization both in the preferred direction and in which are biased perpendicular to this standing direction. These elements differ significantly from the subject matter of the invention in terms of their function. they provide Are switching elements that make use of a pulse-shaped control variable and in addition, with regard to the position of their magnetic working point and the course their working characteristic in the asteroid diagram are dimensioned completely differently.

Ferner ist die Anwendung dünner magnetisierbarer Schichten zur Verwirklichung von sogenannten magnetischen Verstärkern bekannt. Hierbei werden die Eigenschaften der Schicht als sättigbare Induktivität ausgenutzt. Abgesehen davon, daß es sich auch hier um einen anderen Anwendungsbereich handelt, unterscheidet sich die bekannte Anordnung vom Erfindungsgegenstand ebenfalls durch die Festlegung seines magnetischen Arbeitspunktes im Astroidendiagramm im Schnittpunkt der Arbeitskennlinie mit einer der Astroidenachsen.Furthermore, the use of thin magnetizable layers is to be realized known from so-called magnetic amplifiers. Here are the properties the layer is used as a saturable inductance. Apart from that, it is Here, too, another area of application is involved, the known differs Arrangement of the subject matter of the invention also by defining its magnetic Working point in the astroid diagram at the intersection of the working characteristic with a of the astroid axes.

Zur Vormagnetisierung dient zweckmäßig eine stromdurchflossene Spule, die vorzugsweise räumlich derart zur Koppelvorrichtung liegt, daß die Koppelvorrichtung und die Vormagnetisierungsspule gegenseitig magnetisch entkoppelt sind.A current-carrying coil is expediently used for the premagnetization, which is preferably spatially so to the coupling device that the coupling device and the bias coils are magnetically decoupled from one another.

Zur Vormagnetisierung kann vorteilhaft auch ein Permanentmagnetsystem dienen, wobei die Lage der extrem dünnen Schicht gegenüber diesem Permanentmagnetsystem im Sinn einer Veränderbarkeit der Lage des Magnetfeldes des Permanentmagnetsystems zur Vorzugsrichtung der extrem dünnen Schicht veränderbar ist.A permanent magnet system can also advantageously be used for the premagnetization serve, the location of the extremely thin layer opposite this permanent magnet system in the sense of a changeability of the position of the magnetic field of the permanent magnet system can be changed to the preferred direction of the extremely thin layer.

Vorteilhaft ist es, wenn die Koppelvorrichtung aus Teilen eines Hochfrequenzleitungsabschnittes, wie einer Doppelleitung oder einer Hohlleitung, besteht.It is advantageous if the coupling device consists of parts of a high-frequency line section, such as a double line or a hollow line.

Nachstehend wird die Erfindung näher erläutert. Die F i g. 1 zeigt die Astroide für eine dünne Schicht. Wird die Schicht durch ein magnetisches Kraftfeld beaufschlagt, dessen Linien parallel zur Vorzugsrichtung H, (= leichte Richtung) liegen, so läßt sich die Größe des Feldes in die Abzisse Hl des Diagramms einzeichnen.The invention is explained in more detail below. The F i g. 1 shows the astroids for a thin layer. Is the layer by a magnetic force field applied, the lines of which are parallel to the preferred direction H, (= easy direction) lie, the size of the field can be drawn in the abscissa Hl of the diagram.

Bei senkrecht dazu stehendem Feld gilt ein Wert auf der Ordinate HS, und ein Punkt an beliebiger Stelle im Diagramm bedeutet ein schräges Feld, das sich aus einer Komponente Hl und einer Komponente H, zusammensetzen läßt.If the field is perpendicular to it, a value on the ordinate HS applies, and a point anywhere in the diagram means an inclined field that extends can be composed of a component Hl and a component H.

Dieser Punkt beschreibt also die Amplitude und Richtung des beaufschlagenden Feldes. Die sich in der dünnen Schicht einstellende Magnetisierung M (entspricht in sehr guter Näherung der Induktion B) findet ntan durch folgende Konstruktion. Von dem Punkt aus legt man die. Tangente an die Astroide. Die Tangente gibt die Richtung der in der Schicht sich einstellenden Magnetisierung an; ihr Betrag ist immer gleich groß, unabhängig davon, welche Größe das Primärfeld hat. Diese Konstruktion ist für zwei Beispiele, die Punkte P1 und P2, in der F i g. 1 durch geführt. Für P2 sind zwei Magnetisierungen möglich; welche sich einstellt, hängt von der Vorgeschichte der Schicht ab. Im Gegensatz zu den meisten magnetischen Materialien ist es also durchaus möglich, daß die magnetische Induktion B eine andere Richtung hat als die magnetische Feldstärke H.So this point describes the amplitude and direction of the acting Field. The magnetization M (established in the thin layer corresponds to a very good approximation of induction B) finds ntan through the following construction. From that point you lay the. Tangent to the astroids. The tangent gives the Direction of the magnetization established in the layer; their amount is always the same size, regardless of the size of the primary field. This construction is for two examples, points P1 and P2, in FIG. 1 carried out. For P2 two magnetizations are possible; which one arises depends on the history the shift. So, unlike most magnetic materials, it is It is quite possible that the magnetic induction B has a different direction than that magnetic field strength H.

Man erkennt, daß sich bei sämtlichen Punkten außerhalb der Astroide auf der linken Seite des Diagramms eine nach links gerichtete Magnetisierung einstellt. Analoges gilt für die rechte Seite. Innerhalb der Astroide sind stets beide Fälle möglich. Diesem Verhalten innerhalb der Astroide entspricht eine Hysterese, denn für ein angelegtes Feld sind zwei Induktionen möglich, eine positive (= rechte und eine negative (= linke). Fernerhin sind in die Astroide noch Bereiche eingezeichnet, die angeben, durch welchen physikalischen Vorgang die dünne Schicht ummagnetisiert wird. Bewegt sich ein Arbeitspunkt z. B. innerhalb des rechten oder linken Zipfels der Astroide, geschehen die Induktionsänderungen durch Blochwandverschiebung. Außerdem noch sind Magnetisierungsänderungen durch kohärente und inkohärente Rotation möglich. Bei der ersten drehen sich sämtliche Spins einer dünnen Schicht gleichzeitig von ihrem Anfangs- in den Endzustand; dieser Vorgang ist nahezu trägheitslos. Inkohärente Rotation bedeutet, daß sich die Spin-Richtungen nacheinander, statistisch verteilt, ändern.It can be seen that at all points outside of the astroids sets a left-facing magnetization on the left-hand side of the diagram. The same applies to the right side. Both cases are always within the astroids possible. A hysteresis corresponds to this behavior within the astroids, because two inductions are possible for an applied field, one positive (= right and a negative (= left). Furthermore, areas are drawn in the astroids, which indicate the physical process by which the thin layer is remagnetized will. If an operating point moves z. B. within the right or left corner the astroids, the induction changes happen through a Bloch wall shift. aside from that Changes in magnetization through coherent and incoherent rotation are still possible. In the first, all spins of a thin slice rotate at the same time its initial to its final state; this process is almost inertia. Incoherent Rotation means that the spin directions are distributed one after the other, statistically, change.

Wenn der Arbeitspunkt auf der Geraden G (vgl. F i g. 2) wandert, ergibt sich eine weitgehend verlustfreie Induktivität, die veränderbar ist. Die Gerade G liegt parallel zur leichten Achse HI-und ist mindestens so weit nach oben (Gerade G) bzw. unten (Gerade G') verschoben (beide Bereiche sind brauchbar), daß sie die innere Astroidenfiäche nicht schneidet. Das ist wesentlich, weil hierdurch Hysteresefreiheit erzwungen ist. Der Arbeitspunkt durchläuft dabei stets den Bereich kohärenter Rotation.If the working point moves on the straight line G (see Fig. 2), results a largely loss-free inductance that can be changed. Straight G lies parallel to the easy axis HI - and is at least as far upwards (straight line G) or below (straight line G ') shifted (both areas are useful) that they the inner astroid surface does not intersect. This is essential because it means there is no hysteresis is forced. The working point always passes through the area of coherent rotation.

Die Verschiebung der Arbeitsgeraden aus dem Koordinatenursprungspunkt O geschieht durch die Vormagnetisierung H,, in der Richtung H,. Die Koppelvorrichtung, z. B. eine Arbeitsspule, ist so anzubringen, daß sie mit den Kraftlinien in der Richtung Hl verkettet ist. Ein entsprechender Aufbau ist in der F i g. 4 dargestellt. Lz. L2 sind die Anschlüsse der Arbeitsspule, und die senkrecht dazu stehende Spule dient zur Gleichstromvormagnetisierung H". Der Induktivitätsverlauf, der an L1, L2 in Abhängigkeit vom Strom i in der Arbeitsspule gemessen wird, ist in der F i g. 3 aufgezeichnet. Diese Kurve könnte beispielsweise Punkt für Punkt aus der F i g. 2 abgegriffen und konstruiert werden. Man ermittelt dabei für jeden Punkt der Geraden G das Verhältnis der Magnetisierungsänderung zu Stromänderung (= HI-Änderung); als Magnetisierung wird dabei die Komponente in leichter Richtung HL verwendet, denn nur mit dieser ist die Arbeitsspule L1, L2 verkettet.The shift of the working line from the point of origin O occurs through the premagnetization H ,, in the direction H ,. The coupling device, e.g. B. a work coil is to be attached so that it is linked to the lines of force in the direction of Hl. A corresponding structure is shown in FIG. 4 shown. Lz. L2 are the connections of the work coil, and the coil perpendicular to it is used for direct current bias H ". The inductance curve measured at L1, L2 as a function of the current i in the work coil is shown in FIG. This curve could, for example, be tapped and constructed point by point from Fig. 2. For each point of the straight line G, the ratio of the change in magnetization to the change in current (= HI change) is determined; HL is used, because only with this is the work coil L1, L2 linked.

Aus der F i g. 3 erkennt man, daß es zweckmäßig ist, als Gleichstromarbeitspunkt den Punkt A festzulegen; A ist der Wendepunkt der Kurve L = f (i), und dort herrscht die größte Induktivitätsänderung. A läßt sich z. B. durch eine zweite, parallel zur Arbeitsspule ausgerichtete Vormagnetisierungswicklung einstellen, die eine Vormagnetisierungskomponente H", ergibt. An Stelle der Vormagnetisierungsspule für H"4 läßt sich auch die Arbeitsspule verwenden, wenn ihr ein entsprechender Gleichstrom zugeführt wird.From FIG. 3 it can be seen that it is expedient to define point A as the direct current operating point; A is the turning point of the curve L = f (i), and this is where the greatest change in inductance prevails. A can be z. B. set by a second, parallel to the work coil aligned bias winding, which results in a bias component H ". Instead of the bias coil for H" 4, the work coil can also be used if it is supplied with a corresponding direct current.

An Stelle der beiden Vormagnetisierungswicklungen, die senkrecht zueinanderstehen, ist auch eine einzige, schrägstehende Vormagnetisierungswicklung möglich, in der der entsprechende Strom fließt.Instead of the two bias windings, which are perpendicular to each other, a single, inclined bias winding is also possible in which the corresponding current flows.

Außer mit Hilfe von stromdurchflossenen Spulen kann die Vormagnetisierung auch durch Permanentmagneten erzeugt werden, wobei sich eventuell magnetische Nebenschlüsse zur genauen Einstellung des Arbeitspunktes A empfehlen.Except with the help of current-carrying coils, the premagnetization can also be generated by permanent magnets, with possible magnetic shunts recommend for the exact setting of the working point A.

Eine zweite für die Zwecke nach der Erfindung gut geeignete Arbeitsgerade ist in der F i g. 5 dargestellt. Auch hier wieder geht G nur durch den Bereich der kohärenten Rotation. Durch eine kleine Vormagnetisierung H", diesmal in leichter Richtung, wird bezweckt, daß sich der Arbeitspunkt stets in der linken Hälfte des Diagramms befindet. (Der rechts der Ordinate gelegene Bereich ist analog ausnutzbar.) Damit sind die Spins (= Magnetisierungen) immer nach links gerichtet; dies gilt auch für den Bereich innerhalb der Astroide, wo im allgemeinsten Fall ja beide Richtungen möglich wären. Dadurch wird also erreicht, daß auch innerhalb der Astroide kein Aufspalten in eine hystereseartige Erscheinung auftritt, und die entsprechenden Verluste werden vermieden. Für den Induktivitätsverlauf (F i g. 6), den Aufbau (Fig.7), den GleichstromarbeitspunktA und die Vormagnetisierung gilt das für die Arbeitsgerade erster Art Gesagte.A second straight line of work well suited for the purposes of the invention is in FIG. 5 shown. Again, G only goes through the range of coherent rotation. With a small bias H ", this time in a lighter way Direction, the aim is that the working point is always in the left half of the Diagram is located. (The area to the right of the ordinate can be used analogously.) This means that the spins (= magnetizations) are always directed to the left; this applies also for the area within the astroids, where in the most general case yes in both directions would be possible. Thus it is achieved that even within the astroids no Breakdown into a hysteresis-like phenomenon occurs, and the corresponding Losses are avoided. For the inductance curve (Fig. 6), the structure (Fig. 7), the direct current operating point A and the premagnetization, this applies to the working line first kind of said.

Für manche Zwecke, vor allem die Frequenznachstellung, ist es günstig, gesteuerte Induktivitäten zur Verfügung zu haben, die eine Art Vierpol darstellen, bei dem die beiden Klemmenpaare entkoppelt sind. Dem einen Klemmenpaar wird der Strom zugeführt, der die Induktivität ändert. Am zweiten Klemmenpaar steht eine veränderbare Induktivität zur Verfügung, deren Wert eine Funktion des Stromes im ersten Klemmenpaar ist. Eine solche veränderbare Induktivität läßt sich mit dünnen Schichten gut verwirklichen, wenn man senkrecht zur bisher beschriebenen Arbeitswicklung eine zweite Arbeitswicklung anbringt. In die bisher beschriebene Wicklung mit den Anschlüssen Li, L2 wird der Strom eingeprägt, der die Induktivität verändern soll. An den Klemmen der zweiten Arbeitswicklung mit den Anschlüssen L3, L4 steht die gewünschte veränderbare Induktivität zur Verfügung. Eine derartige Anordnung ist als Beispiel für den Fall der Arbeitsgeraden zweiter Art (vgl. F i g. 5) in den F i g. 8, 9 und 10 dargestellt. Bei der Konstruktion der Kurve (F i g. 9) werden die Komponenten der Magnetisierung in leichter Richtung Hl verwendet, denn die »Induktivitätsspule« mit den Anschlüssen L.;, L4 ist nur mit diesen gekoppelt. In der F i g. 10 sind die Vormagnetisierungswicklungen weggelassen; es können hierfür auch in bereits erwähnter Weise die Arbeitsspulen dienen.For some purposes, especially frequency adjustment, it is beneficial to to have controlled inductances available, which represent a kind of quadrupole, in which the two pairs of terminals are decoupled. The Current is supplied which changes the inductance. There is one on the second pair of terminals changeable inductance is available, the value of which is a function of the current im first pair of terminals. Such a variable inductance can be thinned with Layers can be realized well if one is perpendicular to the work winding described so far attaching a second job winding. In the winding described so far with the Connections Li, L2 are impressed with the current that is supposed to change the inductance. The is on the terminals of the second working winding with the connections L3, L4 desired variable inductance available. One such arrangement is as an example for the case of the working straight line of the second kind (see FIG. 5) in the F i g. 8, 9 and 10. When constructing the curve (Fig. 9) will be the components of the magnetization are used in a slight direction Hl, because the "inductance coil" with the connections L.;, L4 is only coupled with these. In FIG. 10 are the bias windings omitted; it can do this in already the way the work coils are used.

Für höhere Frequenzen ist es zweckmäßig, die dünnen Schichten nicht mehr zu bewickeln, sondern diese in Koaxialleitungen oder Resonanzkreise aus Koaxialleitungen jeweils an die Stelle des größten H-Feldes einzubringen. Hierfür ist ein Koaxialleiter mit niedrigem Wellenwiderstand und rechteckförinigern Innen- und Außenleiter brauchbar; denn diese Form ist der flachen dünnen Schicht geometrisch gut angepaßt. Bei noch höheren Frequenzen ist es günstig, Hohlleiter oder Hohlraumresonatoren zu verwenden.For higher frequencies it is useful, not the thin layers to wind more, but these in coaxial lines or resonance circuits of coaxial lines to be introduced in each case at the point of the largest H field. A coaxial conductor is required for this usable with low wave resistance and rectangular inner and outer conductors; because this shape is geometrically well adapted to the flat thin layer. At still At higher frequencies it is beneficial to use waveguides or cavity resonators.

Es zeigt sich, daß die Induktivitätskurven L = f (i) immer einen symmetrischen Verlauf haben.It can be seen that the inductance curves L = f (i) always have a symmetrical course.

Die F i g. 11 zeigt ein Anwendungsbeispiel der erfindungsgemäßen Induktivität. Es ist die Schaltung eines überlagerungsempfängers gezeigt, dessen Mischstufe 1 die Empfangsschwingungen von der Antenne zugeführt werden. An den Ausgang der Mischstufe ist ein Zwischenfrequenzverstärker 2 angeschaltet, der einen Frequenzdiskriminator 3 speist. Je nachdem, ob es sich um einen Empfänger für amplitudenmodulierte oder frequenzmodulierte Empfangsschwingungen handelt, wird die übertragene Nachricht über einen Demodulator dem Ausgang des Zwischenfrequenzverstärkers 2 oder über den Frequenzdiskriminator 3 entnommen. Als Überlagerungsoszillator dient ein Oszillator 4 bekannter Schaltungsweise. Der Oszillator 4 besteht aus einem Verstärkerelement 6, einem Schwingkreis mit der Kapazität 7, der erfindungsgemäß ausgebildeten Induktivität 8 und der hierauf koppelnden Rückkopplungsspule 9. Die Betriebsspannungsquelle ist mit Uv bezeichnet. Die Vormagnetisierung der erfindungsgemäßen Induktivität 8 erfolgt über eine von einem Vormagnetisierungsstrom i" durchflossene Vormagnetisierungsspule 10 analog den vorausgehenden Beispielen. Statt dessen ist auch ein Permanentmagnetsystem anwendbar. Die Regelung der Induktivität erfolgt über eine weitere Vormagnetisierungsspule 11, der vom Ausgang des Frequenzdiskriminators 3 über die Regelleitung 5 der Regelgleichstrom zugeführt wird, eventuell nach vorausgehender Verstärkung. Je nach der Lage der Zwischenfrequenz zur Mittenfrequenz des Frequenzdiskriminators 3 wird ein positiver oder negativer Regelstrom erhalten, der den Oszillator 4 in seine Sollage in bekannter Weise zurückregelt.The F i g. 11 shows an application example of the inductor according to the invention. The circuit of a heterodyne receiver is shown, the mixer stage 1 the received vibrations are fed from the antenna. To the output of the mixer an intermediate frequency amplifier 2 is connected, which has a frequency discriminator 3 feeds. Depending on whether it is a receiver for amplitude-modulated or The transmitted message is frequency-modulated received vibrations via a demodulator to the output of the intermediate frequency amplifier 2 or via the Frequency discriminator 3 removed. An oscillator is used as the local oscillator 4 known switching method. The oscillator 4 consists of an amplifier element 6, a resonant circuit with the capacitance 7, the inductance designed according to the invention 8 and the feedback coil 9 coupling thereupon. The operating voltage source is marked with Uv. The inductance 8 according to the invention is premagnetized via a bias coil through which a bias current i ″ flows 10 analogous to the previous examples. Instead, there is also a permanent magnet system applicable. The inductance is regulated via a further bias coil 11, from the output of the frequency discriminator 3 via the control line 5 of the control direct current is supplied, possibly after previous reinforcement. Depending on the location of the The intermediate frequency to the center frequency of the frequency discriminator 3 becomes a positive one or negative control current received, which the oscillator 4 in its desired position in known Way.

Die dargestellte Oszillatorschaltung 4 ist für sich auch als frequenzmodulierbarer Oszillator brauchbar, indem statt des Regelstromes ein Modulationsstrom zugeführt wird. Auch andere Oszillatorschaltungen, bei denen eine regelbare Induktivität als frequenzbestimmend vorgesehen wird, sind hierfür geeignet.The illustrated oscillator circuit 4 can also be used as a frequency modulator Oscillator usable by supplying a modulation current instead of the control current will. Also other oscillator circuits in which a controllable inductance as is provided to determine the frequency are suitable for this.

Die Änderung des Wertes der Induktivität muß nicht unbedingt durch einen Regelstrom erfolgen. Es ist vielmehr auch denkbar, unmittelbar den magnetischen Fluß zu ändern. Beispielsweise eine für die Zwecke eines Mikrophons, in dessen elektrischen Ausgang eine im Takt der Modulation veränderbare Induktivität zur Verfügung steht, geeignete Anordnung ist in der F i g. 12 gezeigt. Ein Induktionselement, bestehend aus der dünnen magnetisierbaren Schicht 12 und der Arbeitsspule 13, ist im Feldbereich eines Permanentmagnetsystems 14,14' zur erforderlichen Vormagnetisierung für die Arbeitspunkteinstellung angeordnet. Der Weg des magnetischen Kraftflusses ist an einer Stelle unterbrochen und dort teilweise durch eine an den Enden 16 eingespannte Membran 15 aus magnetisierbarem Material überbrückt. Die Größe der so geschaffenen Luftspalte ändert sich mit dem Biegungszustand der Membran 15 und hängt damit von den auftreffenden Schallwellen ab. Davon abhängig sind der tatsächliche Fluß in der dünnen magnetisierbaren Schicht und der Wert der Induktivität L.The change in the value of the inductance does not necessarily have to be effected by means of a control current. Rather, it is also conceivable to change the magnetic flux directly. For example, an arrangement suitable for the purposes of a microphone, in whose electrical output an inductance which can be changed in accordance with the modulation cycle, is available, is shown in FIG. 12 shown. An induction element, consisting of the thin magnetizable layer 12 and the work coil 13, is arranged in the field area of a permanent magnet system 14, 14 'for the required pre-magnetization for setting the operating point. The path of the magnetic flux is interrupted at one point and is partially bridged there by a membrane 15 made of magnetizable material clamped at the ends 16. The size of the air gap created in this way changes with the bending state of the membrane 15 and thus depends on the sound waves that strike. The actual flux in the thin magnetizable layer and the value of the inductance L.

Claims

Claims: 1. In its impedance value adjustable inductance for Purposes of frequency adjustment or frequency or phase modulation, in particular for the range of ultra-short and even shorter electromagnetic waves, in which the inductance consists of an extremely thin magnetizable layer, the one at the same time the connection of the inductance forming coupling device and one biasing device designed to be controllable in its value for the impedance control are assigned, d a d u r c h e k e n n - indicates that the biasing device for a control of the constant magnetic field in the layer plane in which the Magnetic behavior of the layer reproducing astroid diagram for a working characteristic is designed to be parallel to either the preferred magnetic direction (HI) outside of the astroids or perpendicular to the preferred magnetic direction (H1) in the area of coherent rotation runs, and that the bias device for one with regard to the desired variability of the inductance at least approximately optimally dimensioned operating point is dimensioned on the operating characteristic.

2. Adjustable Inductance according to Claim 1, characterized in that for the premagnetization a current-carrying coil is used, which is preferably spatially in such a way to the coupling device lies that the coupling device and the bias coil are mutually magnetic are decoupled.

3. Controllable inductance according to claim 1 or 2, characterized in that that a permanent magnet system is used for the premagnetization and that also the extreme thin layer and this permanent magnet system in the sense of a changeability of the Position of the magnetic field of the permanent magnet system in relation to the preferred direction (Hl) of the extreme thin layer is provided.

4. Adjustable inductance according to one of the claims 1 to 3, characterized in that the coupling device consists of parts of a high-frequency line section, such as a double line or a hollow line. Considered publications: Austrian Patent No. 171660; Electronics, November 13, 1959, pp. 92, 94, 95; "Electronic Rundschau", No. 2/1960, pp. 47 to 49; "Proceedings of the International Conference on Information Processing «, UNESCO Paris, 15. to 20. June 1959, pp. 439 to 447.