DE2218135C3

DE2218135C3 - High-frequency coil with an adjustable ferrite bowl

Info

Publication number: DE2218135C3
Application number: DE19722218135
Authority: DE
Inventors: Paul 8000 Muenchen Gottschalt
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1972-04-14
Filing date: 1972-04-14
Publication date: 1974-08-29
Also published as: DE2218135A1; DE2218135B2

Description

6. Hochfrequenzspule nach Anspruch 1 oder 2, Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule aus einem eine besonders einfach aufgebaute, raumsparende Metallblech herausgeätzt ist. Hochfrequenzspule der eingangs genannten Art mit6. High-frequency coil according to claim 1 or 2, the invention is now based on the object characterized in that the coil consists of a particularly simply constructed, space-saving one Sheet metal is etched out. High-frequency coil of the type mentioned with

45 einem Schalenkern oder Kern ähnlicher Formgebung, z. B. RM-Kern zu schäften, die bei hoher Spulen-45 a pot core or a core of similar shape, z. B. to shaft RM core, which at high coil

gute hinsichtlich ihres A,-Wertes in einem weitengood in terms of their A value by a wide margin

Bereich abgleichbar ist. Unter A₁ -Wert wird dabei der Quotient aus der Induktivität und dem QuadratArea can be adjusted. The quotient of the inductance and the square becomes the A _{1 value}

Die Erfindung betrifft eine Hochfrequenzspule mit 50 _L The invention relates to a 50L high frequency _coil

einem abgleichbaren Ferrit-Schalenkern, welcher in der Windungszahl der Spule, also A_L-- _γι. vereiner ersten Kernschale eine zentrale Bohrung aufweist, wobei die Spule um den festen Butzen einer standen. _{an adjustable ferrite pot core} , which in the number of turns of the coil, so A _L - γι. A first core shell has a central bore, the coil standing around the fixed slug of a.

zweiten Kernschale angeordnet und als ebene Wick- Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurchSecond core shell arranged and as a planar winding According to the invention , this object is achieved

lung ausgebildet ist und als Wicklungsebene eine 55 gelöst, daß in der zentralen Bohrung der ersten Kern-Ebene gewählt ist, die parallel zur Stirnfläche des schale ein zylindrischer Butzen derart in axialer Richfesten Butzens und in geringfügigem Abstand von tiing verschiebbar angeordnet ist, daß die eine Stirn- dieser Fläche verläuft. fläche des bewegbaren Butzens mit dem festen development is formed and a 55 solved as the winding plane that is selected in the central bore of the first core plane, which is parallel to the end face of the shell a cylindrical slug in such an axially fixed slug and at a slight distance from tiing is displaceable that the one Frontal this surface runs. surface of the movable slug with the fixed

Schalenkernspulen sind allgemein, z. B. aus der Butzen der zweiten Kernschale einen veränderbaren deutschen Patentschrift 1 276 234 bekannt, wobei als 60 Luftspalt bildet und daß der Abstand der Wicklungs-Wicklungen zylindrische Lagenwicklungen "orge- ebene von der Stirnfläche des festen Butzens und der sehen sind. Eine spezielle Ausführungsform von bei Stellbereich des zylindrischen, verschiebbaren Butzens den Anordnungen nach der deutschen Auslegeschrift in der Weise aufeinander abgestimmt sind, daß der 276 234 verwendeten Schalenkernen wird mit Abstand etwa die Hälfte des kleinsten und etwa ein RM-Kern oder Rechteckmodulkern bezeichnet. Es 63 Sechstel des größten Luftspalts beträgt handelt sich hierbei um einen Ferritkern, dessen Durch diese Maßnahmen erreicht man, daß die Pot core coils are general, e.g. B. from the slug of the second core shell an alterable German patent specification 1 276 234 is known, where 60 forms an air gap and that the distance between the windings and the cylindrical layer windings are plane from the end face of the fixed slug and can be seen. A special embodiment The arrangements according to the German Auslegeschrift are coordinated in such a way that the shell cores used are roughly half of the smallest and roughly one RM core or rectangular module core. It is 63 sixths of the largest The air gap is a ferrite core, which by these measures is achieved that the

Schalenhälften mit Aussparungen versehen sind, der- Spulenwicklung im wesentlichen außerhalb des Beart, daß bei eingesetztem Spulenkörper ein recht- reichs liegt, in dem aus dtm Luftspalt zwischenShell halves are provided with recesses, the coil winding essentially outside of the beart, that when the coil body is inserted there is quite a region in which there is an air gap between

festem und bewegbarem Butzen austretende mugne- Bohrung 7 in einem ersten Kernteil 3 in axialer Richtische Kraftlinien verlaufen. Damit ergibt sich der «ng derart verschiebbar ist. daß die e.^me j>urn-Vorteü, daß in den Leitern der Wicklung beim Her- fläche 4 des bewegbaren Butzens mit der Mirnnacne s ausschieben des bewegbaren Butzens durch den am eines festen Butzens 6 einer zweiten wrrowjme; / scherenden Luftspalt austretenden magnetischen 5 einen veränderbaren Luftspalt d bildet. a.s *^c™" Streufluß im wesentlichen keine Wirbelstromverluste teil 3 kann natürlich auch eine Kernscnaie o«^er fjn in der Wicklung entstehen können. Aus diesem glockenförmiger Kern Verwendung finden, um den Grunde verringert sich die Spulengüte durch eine festen Butzen 6 ist eine als ebene Wicklung ausgcDu-Vergrößerung des Luftspaltes nur geringfügig durch dete Spule 8 derart angeordnet, daß die WicKlungsdie Wirkung des Streuflusses, wobei zugleich ein io ebene parallel zur Stirnfläche 5 des festen Hutzens, ο großer Abgleichbereich für die Induktivität bzw. den und in geringfügigem Abstand β von dieser friacne /l_t-Wert der Spule erzielt wird. Beispielsweise ist bei verläuft. Durch diese Anordnung der apuie» ergim einem Einstellbereich des Luftspaltes von 1 bis sich neben einer geringen Bauhohe, daü m aen Lei-3 MHlimetern als Abstand der Wicklungsebene von tern der Spule 8 beim Herausziehen des DewegDaren der Stirnfläche des festen Butzens 0,5 Millimeter ge- 15 Butzens 1 durch den dabei am scherenden ^Luus*~" wählt. Durch eine de; artige Bemessung des Abstan- austretenden magnetischen StreuttuU keine ^nen»^en!>des der Wicklung von der Stirnfläche des festen werten Wirbelstromverluste in der Spule » enistenen Butzens erreicht man neben hoher Spulengüte gleich- _ wL fixed and movable slugs emerging mugne- bore 7 in a first core part 3 in axial directional lines of force. This results in the fact that it can be shifted in this way. that the e. ^Me j> urn advantage that in the conductors of the winding at the front surface 4 of the movable slug with the Mirnnacne s pushing out the movable slug through the on of a fixed slug 6 of a second wrrowjme; / shear air gap emerging magnetic 5 forms a variable air gap d . as * ^c ™ "leakage flux substantially no eddy current losses in part 3 can of course also a Kernscnaie o ^'he FJN in the winding arise can find this bell-shaped core use. Off to the reason, the coil quality is reduced by a solid slug 6 is a as a flat Winding outcDu-enlargement of the air gap only slightly through the coil 8 arranged in such a way that the winding influences the effect of the leakage flux, while at the same time an io flat parallel to the end face 5 of the fixed hood, ο large adjustment range for the inductance or the and at a slight distance β from This friacne / l _t value of the coil is achieved. For example, at runs. With this arrangement, the air gap can be adjusted from 1 to, in addition to a low construction height, that is, conductors of 3 MHlimimeters as the distance between the winding plane and tern of the coil 8 when pulling out the DewegDaren the end face of the fixed slug 0.5 millimeter through 15 slug 1 through the dab ei am ^{Scherenden Luus} * ~ "selects. By a de; like design of the distance exiting magnetic ^StreuttuU!> of the winding from the end face of the fixed-cost eddy current losses in the coil "enistenen slug is achieved in addition to high coil quality at the same no ^nen ^'s _ wL

zeitig einen möglichst großen Abgleichbereich. Dabei können, durch welche die Spulengüte Q - _R verwird trotz des großen Abgleichbereichs durch die 20 . . . , Verwendung einer ebenen Wicklung eine Spule nied- rinuert würde. In Fig. 2 sind die tür einen kuiiriger Bauhöhe erhalten. , spalt d von 1 bis 3 Millime-r gültigen Gutekurven Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfinduna be- O..Q₀ = ί (α) gezeigt. Dabei ist Fig. I zu ^ⁿ'^neniteht dann, daß die Spule eine spiraaörmige 'oder men, daß die Stirnfläche 5 des festen Butzens λιπιι-aus kreisbogenförmigen Leiterzügen zübammenae- a₅ meter oberhalb der Wicklungsebene der ^P"¹^» "^ fetzte Wicklung aufweist. " gen muß, um bei einem wirksamen Luttspalt a- - mm Speziell bei der aus kreisbogenförmigen Leiter- ei!:;n Abfall der Spulengüte Q₁, zu vermeiden, tsei Zügen zusamengesetzten Wicklung läßt sich, bei vor- dieser Lage der Wicklungsebene der bpule B vtrringegebener Grundfläche, ein großer Leiterquerschnitt «crt sich dann aber der bei voll eingedrehtem buiwnd damit hohe Spulengüte realisieren. Bei gleichem 30 zen 1 (rf = 0) erreichbare Induktivitatswert uno αi-Außendurchmesser der Wicklung und bei gleicher mit der erzielbare maximale ^bgleichDereicn _oerrwu Breite der Leiterzüge kann nämlich im Veraleic'i zu der Kurve A_Lmax/A_Lo auf 40 % des maximalen adciner spiralförmigen Wicklung, beispielsweise in gleichbereichs. Den maximalen ^^bS"!^!Ch^r^e', Form einer archimedischen Spirale, eine Windung hält man bei einem Abstand a - ü der wickiungstnehr untergebracht werden. 35 ebene der Spule 8 von der Stirnflache 5 des festen In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorge- Butzens 6. Bei einem Abstand α ~ U liegt die witschen, daß die Spule in Form einer sogenannten ge- lungsebene bzw. die Oberkante der Spule 8 in eier druckten Schaltung auf einer Leiterplatte oder eine Ebene der Stirnfläche 5 des festen Butzens <i. in_üie-Isolierstoffolie anaeordnet ist, daß die Spule in Dick- scm Fall beträgt aber die Spulengute nur menr /j 0 schicht- Jder Dünnschichttechnik ausgeführt und auf 40 der Güte Q₀. die bei einem Abstand a - ι mm aer einem Substratkörper angeordnet ist, daß die Spule Wicklunssebene der Spule 8 von aer btirnnacne r> aes aus einem Metallblech ausgestanzt und auf einer Iso- festen Butzens 6 vorliegt. Zur Erzielung einer moL-lierstoffschicht fixiert ist, daß die Spule aus einen. liehst großen Spulengüte Q bei gleichzeitig mogiicnsi MetaJlblech herausgeätzt ist. sroßern Abgleichbereich A_Lmax/A_Loist es desnam cr-Weitere Einzelheiten der Erfindung werden nach- 45 forderlich, einen optimalen Aostand α«IO mm zu folgend an Hand eines in den Figuren gezeigten Aus- wählen. Bei einem Stellbereich des Lurtspaltes α \-on fühningsbeispiels näher erläutert. 1 bis 3 Millimeter ergibt sich dabei fur den Abstand d Im einzelnen zeigt der Wicklungsebene von der Stirnfläche des festen F i g. 1 eine Hochfrequenzspule mit einem abgleich- Butzens 6 hi bis · « des veränderbaren Luttspaites a. baren Ferrit-Schaleukern und 50 Die Spule 8 ist beispielsweise aus kre.sbogenforrnigen Fig. 2 Kurven, in denen der Verlauf von Spulen- Leiterzügen zusammengesetzt. Gegenüber 1einer spuie gute und Abgleichbereich der in Fig. 1 gezeigten mit spiralförmigen Leiterzügen ergibt sich "'"durcn Spule in Abhängigkeit vom Abstand der Wicklungs bei gleichem Außendurchmesser der ,!,puie β unu ebene von der Stirnfläche des festen Butzens daree- gleicher Breite des Leitendes der Vorteil, daU eine stellt isL ~ 55 Windung mehr untergebracht werden kann. Ferner Die Hochfrequenzspule in Fig. 1 weist einen ab- ist die Spule aus Metallblech, bevorzugt Kupferblech gleichbaren Ferrit-Schalenkern auf, bei dem ein be- herausgeätzt und die gesamte Spulenobertiactie gaiwegbarer zylindrischer Butzen 1 durch eine zentrale vanisch vesilbert.as large an adjustment range as possible. This allows the coil quality Q - _{R to be} used despite the large adjustment range due to the 20. . . , Using a flat winding would lower a coil. In Fig. 2, the door is of a kuiiriger height. , gap d from 1 to 3 millimeters-r valid good curves A preferred embodiment of the invention is shown O..Q ₀ = ί (α) . Here Fig. I is to ^ ⁿ ' ^nen iteth then that the coil is a spiral-shaped' or men that the end face 5 of the fixed slug λιπιι-from circular arc-shaped conductor tracks zübammenae- a ₅ meters above the winding level of the ^ P " ¹ ^» " ^ has torn winding. In order to avoid a drop in the coil quality Q ₁ , with an effective air gap a- - mm, especially in the case of the circular arc-shaped conductor, the coils can be wound in this way, given this position of the winding plane With the given base area, a large conductor cross-section, however, the high coil quality can then be achieved with the coil fully screwed in. With the same 30 zen 1 (rf = 0) achievable inductance value uno αi outer diameter of the winding and with the same with the achievable maximum equilibriumDereicn _o Errwu width of the conductor tracks can namely in relation to the curve A _Lmax / A _Lo to 40% of the maximum additional spiral winding, for example in the same range. The maximum ^ ^b S "! ^{! Ch} ^ r ^e ', form of an Archimedean spiral, a turn is kept at a distance a - ü the winding can be accommodated closer. 35 plane of the coil 8 from the end face 5 of the fixed. In a further embodiment of the invention, slug 6 is provided. At a distance α ~ U, there is the fact that the coil is in the form of a so-called management plane or the upper edge of the coil 8 in eier printed circuit on a printed circuit board or a plane of the face 5 of the solid slug <i. In_üie insulating film is arranged so that the coil is in thick scm case but the coil quality is only menr / j 0 layer J the thin-film technology and carried out on 40 of the quality Q ₀ . which is arranged at a distance a - ι mm aer a substrate body, that the coil winding plane of the coil 8 is punched out of a metal sheet and is present on an iso-solid slug 6. In order to achieve a molierstoffschicht it is fixed that the coil consists of a. Lends a large coil quality Q with at the same time possible metal sheet is etched out. It is therefore the larger adjustment range A _Lmax / A _Lo. Further details of the invention are required to select an optimal Aostand α «IO mm to follow on the basis of a selection shown in the figures. For an adjustment range of the Lurtspaltes α \ -on fühningsbeispiels explained in more detail. 1 to 3 millimeters results for the distance d . 1 a high-frequency coil with a balancing slug 6 hi to · «of the changeable Luttspaites a. baren ferrite shell core and 50. The coil 8 is composed, for example, of kre.sbogenforrnigen Fig. 2 curves in which the course of coil conductors. Compared to 1 a spuie good and balancing range of the one shown in Fig. 1 with spiral-shaped conductor runs, "'" results through the coil depending on the distance between the windings with the same outside diameter of the,! The leading advantage is that one more turns is ~ 55 turns. Furthermore, the high-frequency coil in FIG. 1 has a ferrite shell core which is similar to the coil made of sheet metal, preferably sheet copper, in which a cylindrical slug 1 which is etched out and the entire coil upper function can be displaced by means of a central vanish silver layer.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

angular or square plan for the entire patent claims: arrangement arises. , For filter coils with adjustable Fernt shell

1. High-frequency coil with an adjustable core, there is, among other things, the requirement, inner ferrite shells, which in a first core half of a given inductance spectrum each shell has a central hole, the arbitrary inductance value with the largest possible coil around the solid slug to realize second core coil quality. In this case, they are arranged at high pods and form a flat winding, for example in the order of magnitude of 1N to , and a 100 MHz level as the winding level, the inductance values are relatively small, e.g. B. 30 is chosen, which is parallel to the face of the solid to up to 1000 nH. Since the winding slugs and at a slight distance from the numbers for the winding are small, for example this area runs, only 1 to 6 turns are required, the net that in the central bore the first inductance changes per turn corresponding to the core shell a cylindrical slug in such a large size.

is arranged displaceably in the axial direction that 15 A high-frequency coil of the type mentioned at the beginning is z. B. from the German Auslegeschrift the fixed slug of the second core shell a 1 279 136 known. In particular, this arrange- variable air gap is formed and that the waste drying, the object of the bobbin of the winding plane of the end face of the that these trains in a simple manner with the I eitungsfesten slug and the setting range of the cylindrical ao auszubilstand on To see a printed circuit board to connect, slidable slug in the way is up. For this purpose, two core parts with fixed, are essentially matched to each other, that the Absland about borrowed semi-cylindrical slugs vorgcein half of the smallest and about a sixth of the see; a core part carries a plane, in an enlarged air gap. spiral-shaped recess arranged around the

2. High-frequency coil according to claim 1, da- 25 shaped coil. Such planar coils are exemplified by marked that the coil is a spiral also from the German utility model shaped or arc-shaped conductor tracks 1776 091 as well as the USA patent 2 474 QSS having composite winding. "known. The two core parts according to the arrangement

3. The high-frequency coil according to one of the preceding German Auslegeschrift 1 279 136 also have ongoing claims, characterized. ₃₀ in each case has a bore through which a circuit, printed through the coil in the form of a so-called bolt made of non-magnetic material, is inserted on a printed circuit board or. In addition, a spring is provided which is arranged on an insulating film. press the core parts together and you me one

4. High-frequency coil according to Ar; pruch 1 or 2, locking pin is held in the bolt. In one characterized in that the coil in ₃₅ thick relative rotation of the core portions is the Überschicht- or thin film technology and designed overlapping area of the two semi-cylindrical slug is disposed on a substrate body. and thus the air gap between them can be varied.

5. High-frequency coil according to claim 1 or 2, but it follows that the coil is in each case characterized in that the coil is punched out of the emerging at the air gap nngnetischen scattering metal sheet and _{exposed to an insulating material 40} , which eddy current losses in your layer is fixed. and thus the coil quality is reduced.