DE3822627C2 - - Google Patents
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- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F17/00—Fixed inductances of the signal type
- H01F17/02—Fixed inductances of the signal type without magnetic core
Description
Die Erfindung betrifft eine Drosselspule, insbesondere für
breitbandige Anwendungen wie z. B. für den Einsatz als Breit
banddrossel, als Teilwindung eines Übertragers, als Frequenz
weiche u. dgl. nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Drosselspulen werden für unterschiedliche Einsatzzwecke be
nötigt. Im Rahmen einer breitbandigen Anwendung werden In
duktivitäten beispielsweise als Einspeisedrossel verwandt. Sie
sollen über einen großen Frequenzbereich eine gleichbleibend
dämpfungsarme Charakteristik aufweisen.
In der Breitbandkommunikationstechnik bei der Übertragung
von zunehmend hochfrequenteren Signalen wird bei Verwen
dung einer Drosselspule zunächst eine erste oder Grund-Parallel
resonanz beim Übergang von der induktiven zur kapazitiven
resultierenden Gesamtimpedanz festgestellt. Oberhalb dieser
ersten Parallelresonanz soll dann aber eine weitgehend reso
nanzfreie und verlustarme Impedanz gewährleistet werden.
Speisedrosseln können im Rahmen eines
Ersatzschaltbildes als Vielzahl von miniaturisierten Einzel
schwingkreisen mit abwechselnden Parallel- und Serienreso
nanzen oberhalb der Grundresonanz verstanden werden. Jeder
Teilkreis besitzt Wirkwiderstände entsprechend der ohmschen
mit dem Skineffekt behafteten Widerständen, sowie evtl. Um
magnetisierungsverluste bei Spulen, die auf einem Ferritkern
gewickelt sind. Diese Einzelresonanzen können aber zu fre
quenzselektiven Ansteigen der Verluste führen, bei denen z. B.
im Einsatzfall als Fernspeisedrossel die Übertragungslei
stung in zu starkem Maße abfällt.
In der Anwendung als wechselstromspeisende Drossel verursacht
der wechselnde Stromfluß veränderte Permeabilitätseigenschaf
ten des Kerns. Dadurch variieren die Resonanzfrequenzen der
Teilkreise und es verändern sich die Ummagnetisierungsverluste.
Die durch die verlustbehaftete Induktivität verusachte Bedämp
fung der angeschlossenen Hochfrequenz-Schaltungsteile erfährt
dadurch im doppelten Rhythmus des Wechselstromes (insbeson
dere bei einer Versorgungsspannung mit 50 Hz und einer da
durch verursachten doppelten Rhythmusfrequenz von 100 Hz)
Dämpfungsschwankungen, die unerwünschte Modulationsübernah
men (z. B. Brummen) bewirken.
Um diese Serien- und/oder Parallelresonanzen auch oberhalb
der ersten Grundresonanz zumindest ansatzweise zu verringern,
sind bereits unterschiedliche Maßnahmen bekannt geworden.
Zum einen wird versucht, eine Spule aperiodisch zu wickeln,
um dadurch die Periodizität zu stören und damit das Auftre
ten von Resonanzen zu unterdrücken bzw. zu verhindern. Eine
gewisse Aperiodizität kann auch dadurch erzielt werden, daß
die Induktivität in unterschiedlich aufgebaute Teilinduktivi
täten aufgeteilt wird, z. B. daß der Spulendurchmesser einen
Sprung von einem größeren zu einem kleineren Wickeldurch
messer aufweist.
Gewisse Erfolge zur Minderung der im Einsatzfall auftreten
den Dämpfungsschwankungen bei gewissen Resonanzfrequenzen
kann durch Graphitisierung der Wickelspule bzw. Anbringen
eines dämpfend wirkenden Parallelwiderstandes erzielt werden.
Alle Versuche haben aber bisher nur zu eingeschränkten Er
folgen geführt. Vor allem im oberen Frequenzbereich des ge
samten Übertragungsbereiches sind auch nach Anwendung der
nach dem Stand der Technik bekannten Methoden zunehmend
stärker wirkende Verluste festzustellen, die im Gegensatz zu
den anderen offensichtlich resonanzbedingten Verlustschwan
kungen scheinbar nicht auf einem schmalbandigen Resonanz
effekt beruhen.
Aus der DE-OS 19 14 777 ist eine Drosselspule mit Ferritkern für
die Funkentstörung bekannt geworden, bei der räumlich benachbart
zu den eigentlichen Windungen der Drosselspule ein ein- oder
mehrteiliger Leiter elektrisch isoliert angeordnet ist, der an
Masse angeschlossen ist. Bei der aus der DE-AS 11 18 266 bekannt
gewordenen Drossel zur wirksamen Minderung von an der Teilnehmerleitung
auftretenden unzulässigen Hochfrequenzspannungen ist
vorgesehen, daß die Drossel drei nebeneinander liegende Adern
umfaßt, wobei zwei dieser Teilwicklungen je für sich an eine Ader
der Teilnehmerleitung eingeschaltet sind, während die dritte
Wicklung ebenfalls, wie in dem zuvor genannten Stand der Technik
mit einem Ende an Erde gelegt ist. Durch diese Maßnahmen
wird aber allein eine Minderung von an der Teilnehmerleitung
auftretenden unzulässigen Hochfrequenzspannungen erzielt. Eine
Verbesserung bezüglich der Übertragungscharakteristik im Hochfrequenzbereich
kann aber hierdurch nicht erzielt werden.
Maßnahmen zum Symmetrieren von Übertragern und Spulen durch
Zusatzwicklungen sind beispielsweise auch aus der DE-PS 5 69 235
bekannt geworden. Dieser vorbekannte Stand der Technik befaßt
sich aber mit einer spezifischen Aufgabenstellung und Problem.
Vor allem bei Übertragern beispielsweise in Form der sog. Wheatstonschen
Brückenschaltungen ist ein symmetrischer Abgleich wünschenswert
und notwendig. Dazu kann einmal eine Hilfswicklung
vorgesehen werden, die einmal frei endet und zum anderen auf
ein festes Potential, nämlich Masse gelegt ist. Bevorzugt werden
aber mehrere Wicklungen oder Spulen mit unterschiedlicher Windungszahl,
die über die Gesamtlänge der Hauptspule vorgesehen
sind. Den Hilfsspulen können, wie erwähnt, verschiedene Wicklungszahlen
gegeben werden, wobei zugleich der Abstand zwischen
den einzelnen Wicklungen, d. h. die Stärke der Bandagen bzw.
Zwischenlagen ebenso wie ihr Material geändert werden kann. Dadurch
sollen verschiedenste serielle Zusammenschaltungen der
Hilfsspulen durchführbar sein, und zwar in unterschiedlichsten
Kombinationen, um zu ermöglichen, sowohl die Erdkapazität als
auch die Ableitung einer Seite der Sekundärwicklung willkürlich
zu verändern.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es von daher, die
Nachteile nach dem Stand der Technik zu überwinden und eine
Drosselspule insbesondere für den Einsatz in Breitbandanwen
dungen mit hoher und weitgehend resonanzfreier, möglichst re
sistanzarmer Impedanz zu schaffen. Dabei soll, wenn möglich
auch die Übertragungscharakteristik im hochfrequenten End
bereich des Breitbandübertragungsbereiches gegenüber dem Stand
der Technik eine geringere Dämpfung aufweisen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß entsprechend den im Anspruch
1 bzw. Anspruch 2 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen
der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Durch die vorliegende Erfindung wird erstmals eine die Über
tragungscharakteristik deutlich verbessernde Induktivität vor
geschlagen, die auf dem gesamten Bereich der Breitbandanwen
dung eingesetzt werden kann. Durch die erfindungsgemäße Lö
sung werden die ansonsten auch oberhalb der ersten Parallel
resonanz auftretenden Resonanzen in ihrer Wirkung deutlich
verringert wenn nicht sogar unterdrückt. Dadurch werden die
ansonst üblichen Energieverluste vermieden. Vor allem aber
auch beim Einsatz im hohen Frequenzbereich bei der ansonsten
festzustellenden zunehmend stärker werdenden Dämpfung kann
eine bei weitem günstigere Übertragungscharakteristik erzielt
werden, indem auch hier die Energieverluste niedriger ausfal
len. Die Übertragungskurvencharakteristik eines durch die In
duktivität belasteten Übertragungsweges, kann durch den Ein
satz einer erfindungsgemäßen Drosselspule nach Art einer Tief
paßcharakteristik höherer Ordnung verändert werden, so daß
die bei zunehmend höheren Frequenzen ansonsten beim Stand
der Technik festzustellende stärker werdende Dämpfung bis zu
den höchsten Frequenzen vermieden oder sehr viel verringert
wird.
Bei der vorliegenden Erfindung ist es mit einfachen Mitteln
erstmals gelungen, zum einen die Periodizität der Induktivität
bestmöglichst zu stören, um damit das Auftreten von Resonan
zen tatsächlich zu unterdrücken bzw. zu verhindern, und zum
anderen die Resistanz und somit die Verluste der Impedanz zu
minimieren. Erfindungsgemäß wird dabei die Teilinduktivität des
Wicklungsanfangs bzw. -endes sowie evtl. auch des Anschluß
drahtes zum Anfang wie Ende der Spule kompensiert bzw. durch
Parallelschalten eines Blindwiderstandes zu einem Wicklungsteil
der Realteil der resultierenden Impedanz verringert und schließ
lich - wie vorstehend ausgeführt - der dadurch im Einsatzfall
verursachte Dämpfungsanstieg zu höheren Frequenzen hin ver
schoben und die Brummodulationseigenschaft verbessert.
Die erfindungsgemäßen Ziele lassen sich durch eine kapazitive
und/oder induktive elektrische Kopplung am Ende oder Anfang
der Drosselspule, am wirkungsvollsten jedoch an dem an der
Hochfrequenz-Seite angeschlossenen Ende gewährleisten. Um die
erwähnte induktive und/oder kapazitive Kopplung technisch
zu realisieren, stehen unterschiedliche Maßnahmen zur Ver
fügung.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann dabei ein ver
gleichsweise kleiner vorlaufender Wicklungsteil nicht an den
Rand der Wicklung selbst, sondern zwischen die nachfolgenden Windungen
gelegt werden. Mit anderen Worten führt somit aus der Spule
der Anschlußdraht nicht am Ende, sondern zumindest zwischen
zwei benachbarten Spulenwindungen aus dem Spulenkörper
heraus.
In einer alternativen Ausführungsform kann eine kapazitive
Kopplung auch bei einem frei endenden kurzen i. d. R. drahtförmigen Kopplungsstück
gewährleistet werden, der hinter einem überbrückten Wicklungsteil
eng an bestimmte Windungen anliegt oder zwischen zwei
Spulenwindungen angeordnet wird. Er kann direkt oder z. B. mittels eines
Kondensators an dem Potential des Anschlußdrahtes der Drossel
selbst oder an einem externen Potential angeschlossen sein,
dessen Potential annähernd dem Potential des Anschlußdrahtes
entsprechen soll. Dieser Kopplungsdraht kann auch an beiden
seiner Enden nicht mit einem Wicklungsteil verbunden sein,
sondern jeweils nur eine vorwiegend kapazitive Verkopplung
mit etwas voneinander getrennt liegenden Wicklungsteilen aufweisen
und somit ebenfalls eine Kopplung dieser Wicklungsteile
darstelllen.
Es kann sogar auch ein kapazitiver Übergang, in Ausnahmefällen auch
nur ein Draht, als Kopplungselement vorgesehen sein, dessen
eine Seite dann direkt an einer weiter innenliegenden Spulenwindung
angeschlossen ist und dessen zweite Seite auf
einem externen auf einem dem Anschlußpunkt der Induktivität
annähernd gleichem Potential liegenden Punkt liegt.
Schließlich kann diese Wirkung auch bei Drosselspulen in Form von gedruckten oder geätzten
Induktivitäten mit vorzugsweise in
Streifenleitertechnik ausgeführter Kopplung ebenfalls genützt
werden. Insoweit sind die Begriffe "Spule", "Wicklung" und
"Windung" nicht nur auf eine herkömmliche dreidimensional ge
wickelte Drosselspule im eigentlichen Sinne, sondern auch auf eine
entsprechende Induktivität in Streifenleitertechnik zu lesen, bei
der die aus mehreren Windungen gebildete Wicklung, d. h. die
Spule eben flächig in Streifenleitertechnik ausgebildet und bei
spielsweise mäander- oder schleifenförmig hin und her verlau
fende Leitungsabschnitte aufweisen. Die traditionellen Begriffe
"Spule", "Wicklung" und "Windung" haben im folgenden des
halb auch den entsprechenden Bedeutungsinhalt bei einer in
Streifenleitertechnik ausgebildeten Induktivität.
Besonders bei Wicklungen auf Ferritkernen diverser Bauformen
(Stab, Ring etc.) lassen sich vorteilhafte Wirkungen erzielen.
Maßnahmen (aperiodische Wicklung, Graphitbelag), wie sie an
sich bekannt sind, werden dadurch unterstützt.
Durch die erfindungsgemäße überbrückende Verkopplung wird eine Störung der
Periodizität und somit vergleichsweise weitgehende Elimination
von Resonanzerscheinungen oberhalb der ersten Parallelresonanz
erzielt; damit können die partiellen, verlustbehafteten Reso
nanzkreise mit höheren Güten ausgeführt werden (z. B. Wick
lungsdraht versilbern, bzw. Abheben vom Kern). Dadurch wird
die Resistanz, und somit die Verluste der Induktivität, in wei
terem Maße minimiert. Optimierungen sind jederzeit möglich.
Ausführungsbeispiele der Erfindung
werden nachfolgend anhand von Zeichnungen
näher erläutert. Dabei zeigen im einzelnen
Fig. 1 eine schematische auszugsweise Darstellung einer
Induktivität mit einer ersten Kopplung;
Fig. 2a und 2b zwei alternative Ausführungsformen zu Fig. 1;
Fig. 3 ein weiteres abgewandeltes Ausführungsbeispiel;
Fig. 4 ein weiteres Beispiel für eine Kopplung bei einer
in Streifenleitertechnik ausgeführten Induktivität;
Fig. 5 ein sogenanntes Smith-Diagramm, das den Einfluß
der Kopplung auf den Verlauf der Impedanz zeigt.
In Fig. 1 ist in schematischer perspektivischer Darstellung
eine Drosselspule 1 in Form einer sich gerade erstreckenden
Spule 1 auszugsweise dargestellt. In der Regel wird diese nachfolgend auch als In
duktivität bezeichnete Drosselspule auf einen Spulenkern, häufig aus Ferrit gewickelt,
der aber der Übersichtlichkeit halber in Fig. 1 nicht dar
gestellt ist.
Die Spule 1 besteht aus einer Vielzahl von einzelnen Spulen
windungen. Im Bereich des Spulenanfangs bzw. des Spulen
endes, in der Regel in einem Bereich von etwa einem Drittel
der Gesamtlänge der Spule wird am Anfang oder am Ende der
Spule der zugehörige Anschlußdraht 3 nicht unmittelbar am
stirnseitigen Ende der Spule 1 zu einer ersten dort angeordne
ten Spulenwindung, sondern dazu versetzt dem Spulenkörper
zugeführt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird der Anschluß
draht 3 mit einem vorlaufenden Wicklungsteil 5 zwischen einer
in Fig. 1 rechts liegenden stirnseitigen Spulenwindung 7′
und einer benachbarten Spulenwindung 7 gelegt. Zwischen die
sen beiden benachbarten Spulenwindungen 7 und 7′ ist das
vom Anschlußdraht 3 kommende vorlaufende Wicklungsteil 5
ebenfalls spulenförmig umgelegt. Das Ende des vorlaufenden
Wicklungsteiles 5 ist über einen gekrümmten Kreuzungsabschnitt
9 zur stirnseitig liegenden Spulenwicklung 7′ geführt, die dann
in üblicher Wickelanordnung in die verbleibenden Spulenwin
dungen übergeht.
Durch die vorliegende Ausführungsform wird also im Gegensatz
zu einer herkömmlichen Spule der unmittelbar sich an den An
schlußdraht 3 anschließende vorlaufende Wicklungsteil 5 nicht
stirnseitig am Ende oder Anfang der Spule 1, sondern nach zu
mindest einer ersten Spulenteilwindungen 7′ eingefügt. Abweichend
vom gezeigten Ausführungsbeispiel könnte der Anschlußdraht 3
mit dem vorlaufenden Wicklungsteil 5 auch noch weiter links
liegend zwischen späteren Spulenwindungen 7 eingefügt sein.
Durch entsprechende Wahl kann hier eine gewisse Optimierung
vorgenommen werden.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel beträgt die Windungszahl des
vorlaufenden Wicklungsteiles 5 zumindest annähernd knapp 1.
Der vorlaufende Wicklungsteil sollte zumindest mit einer hal
ben Umwicklung, vorzugsweise einer dreiviertel bis einer gan
zen Umwicklung geführt sein. Aber auch eine höhere Windungs
zahl ist jederzeit möglich.
Abweichend vom gezeigten Ausführungsbeispiel, bei der der
vorlaufende Wicklungsteil 5 in der Ebene des zylindrischen
Spulenkörpers zwischen zwei benachbarten Spulenwindungen
gelegt ist, könnte der vorlaufende Wicklungsteil 5 auch in
einer höheren oder darunter liegenden Ebene am Spulenkörper
gewickelt sein.
ln der Ausführungsform nach Fig. 2a wird die im wesentlichen
kapazitive elektrische Kopplung durch mindestens ein frei enden
des Kopplungsstück 11 z. B. in Form eines frei endenden Kopplungsdrahtes gewähr
leistet. Das Kopplungsstück bzw. der Kopplungsdraht 11 wird
zwischen einer vorzugsweise halben bis ganzen Umwicklung
zwischen zwei benachbarten Spulenwindungen 7 und 7′ in
Stirnseitenansicht kreisförmig gebogen gelegt. Der Anschluß
draht 3′ für den Kopplungsdraht 11 kann mit dem Anschluß
draht 3 der Spule 1 elektrisch verbunden sein. Möglich ist
aber auch - wie in den Zeichnungen nicht näher dargestellt
ist - daß der Anschlußdraht 3′ des Kopplungsdrahtes 11 an
einem vom Anschlußdraht 3 getrennten elektrischen Potential
angeschlossen liegt. Das elektrische Potential kann vorwähl
bar festgelegt sein, soll in der Regel aber ähnlich dem am
Anschlußdraht 3 herrschenden Potential sein, welches sich im zeitlichen
Rhythmus der Hochfrequenz ändert.
In Fig. 2b ist eine weitere Abwandlung zu Fig. 2a dahin
gehend gezeigt, als hier an zwei versetzt liegenden Stellen
jeweils ein Kopplungsstück bzw. ein Kopplungsdraht 11 zwi
schen zwei benachbarten Windungen 7 eingefügt sind, die über
ein Leitungsstück 12′ miteinander elektrisch verbunden sind.
Die elektrische Verbindung 12′ kann galvanisch oder ebenfalls
kapazitiv und/oder induktiv ausgebildet sein.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 ist abweichend zu
den Fig. 2a und 2b tatsächlich ein kapazitiver Übergang 13 zwischen
zwei benachbarten Spulenwindungen 7 eingebaut. In dieser
Ausführungsform ist die eine Ladungsfläche mit einer der
benachbarten Spulenwindungen 7 bei 14 elektrisch verbunden.
In einer nicht dargestellten Ausführungsform kann der Anschluß
draht des kapazitiven Übergangs nicht an Punkt 14 in Fig. 3 mit der
Spulenwindung 7 elektrisch verbunden sein, sondern als Kopp
lungsschleife ausgebildet und zwischen die Windungen 7 gelegt
werden (analog Fig. 2b). Der andere Anschluß der zweiten
Kondensatorfläche wird in der Regel ebenfalls wieder mit dem
Anschlußdraht 3 der Spule 1 verbunden sein, kann aber, wie
im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2a, an einem separaten in
der Regel aber ähnlich gebildeten Potential, d. h. mit hochfrequenten Potentialänderungen angeschlossen wer
den. Bei nicht zu großer Forderung nach Breitbandigkeit kann
auch ohne kapazitiven Übergang 13 ein zusätzlicher Anschluß 14 des in
Fig. 2a gezeigten Kopplungsdrahtes 11 an einer benachbarten
Windung 7 geeignet sein.
Als weitere in den Fig. 2a und 2b nicht dargestellte Ab
wandlung kann ein Anschluß des in den Fig. 2a und 2b
gezeigten frei endenden Kopplungsdrahtes bzw. Kopplungs
stückes 11 nicht am Anschlußdraht oder an einem davon ge
trennten externen Potential, sondern an einer der Spulenwin
dungen 7 erfolgen. Beispielsweise könnte das in den Fig. 2a
und 2b gezeigte Kopplungsstück bzw. der Kopplungsdraht
11 unter dem dort dargestellten nach unten austretenden An
schlußdraht 3′ an der zweiten Spulenwindung elektrisch an
geschlossen sein, wie dies beispielsweise mit dem Anschluß
punkt 14 in Fig. 3 dargestellt ist.
Auch bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 2a, 2b und
3 können mehrere derartige Kopplungsdrähte oder Kopplungs
stücke 11 vorgesehen sein, die ebenfalls zwischen verschiede
nen Spulenwindungen 7 angeordnet werden, und zwar ebenfalls
wieder in der gleichen Zylinderebene oder mehrlagig darüber
oder darunter liegend angeordnet werden.
Wie in den Zeichnungen nicht näher dargestellt ist, kann an
stelle der in den Zeichnungen abgebildeten zylindrischen Spule
1 genauso auch eine Ringspule bzw. eine Ringkernspule ver
wandt werden. Auch in diesem Fall können eine oder mehrere
der anhand der Fig. 1 bis 3 geschilderten kapazitiven
und/oder induktiven elektrischen Kopplungen verwirklicht wer
den.
In Fig. 4 ist eine Induktivität in Streifenleitertechnik ge
zeigt. Auch diese Induktivität weist unter analoger Begriffs
wahl zu einer herkömmlichen Spule eine Spule 1 mit einer aus
mehreren Windungen 7 bestehenden Wicklung auf. Bei Ausfüh
rung in Streifleitertechnik sind hier nur die Windungen 7
quasi zweidimensional in der Ebene mäander- oder schlangen
förmig hin und her gelegt.
Das Ausführungsbeispiel gem. Fig. 4 zeigt eine vorwiegend induk
tive Kopplung aus einem Kopplungsstück bzw. Kopplungs
draht in Form eines Verbindungsdrahtes 11′, der bei der Aus
führungsform gemäß Fig. 4 ebenfalls wieder an einer Stelle
14 an einer Windung 7 angeschlossen und an seinem gegenüber
liegenden Ende am Anschlußdraht 3 elektrisch angeschlossen ist.
Auch die anderen vorgehend erläuterten kapazitiven und/oder
induktiven Kopplungsmöglichkeiten sind bei der in Fig. 4 ge
zeigten in Streifenleitertechnik ausgebildeten Induktivität
ebenso anwendbar.
Auch bei in Streifenleitertechnik ausgebildeter Induktivität
mit in der Regel in periodischer Folge angeordneten gleichar
tigen Streifenleiterabschnitte, die ebenfalls,wie erwähnt, als
Windungen unter Bildung einer die gesamte lnduktivität dar
stellenden Wicklung bezeichnet werden, kann ähnlich wie bei einem
magnetischen Kern einer Spule in das Magnetfeld der Indukti
vität ein magnetisch leitendes Material eingebracht werden. Es
kann beispielsweise durch Auflegen eines magnetischen Stüc
kes auf die Streifenleiterbahnen erfolgen.
Nachfolgend wird noch auf das in Fig. 5 gezeigte Smith-Dia
gramm eingegangen. Das Diagramm ist bekanntermaßen ein von
einem Kreis umschlossenes Kreiskoordinatennetz, in dem sich,
bezogen auf einen jeweils festzulegenden Wert, komplexe Wider
stände und komplexe Leitwerte ohne Beschränkung der Zahlen
werte darstellen lassen. ln diesem Smith-Diagramm ist die Im
pedanz einer Induktivität mit einem Bezugswert von Z0=75 Ω
dargestellt. Es wurde ein Frequenzverlauf von 10 MHz bis 1500
MHz getestet.
Die mit dem Bezugszeichen 21 gekennzeichnete Kurve betrifft
eine Induktivität nach dem Stand der Technik. Aus diesem
Smith-Diagramm lassen sich also bei der Meßkurve 21 gut die
unterschiedlichen frequenzabhängigen Resonanzen 23 ersehen,
die zu den unerwünschten Verlustschwankungen führen. Vor
allem bei hohen Frequenzen der rechtsdrehenden Kurve ist der
Wirkwiderstand, und somit die Verlustbehaftung sehr groß und
unerwünscht (Die Impedanz einer verlustfreien Induktivität
würde bei allen Frequenzen am Außenkreis des Smith-Diagram
mes liegen).
Demgegenüber weist die Meßkurve 25 bezüglich einer erfin
dungsgemäßen Induktivität keine derartigen Resonanzen auf.
Ferner verläuft sie näher am Idealbild, d. h. es sind die
Realteile insgesamt sehr viel geringer. Vor allem am Ende der
Meßkurve an der mit einem Pfeil 27 gekennzeichneten Stelle
sind die Verluste der Induktivität und damit die Dämpfung
der im Einsatzfalle von der Induktivität belasteten Hochfre
quenz-Leitungen wesentlich vermindert.
Claims (14)
1. Drosselspule, insbesondere für breitbandige Anwendung mit
einer überbrückenden Verkopplung, wobei sich das Potential der
Drosselspule zumindest an einem Ende im zeitlichen Rhythmus der
Hochfrequenz ändert, dadurch gekennzeichnet, daß einzelne Windungen
der Drosselspule (1) kapazitiv und/oder induktiv, im
wesentlichen aber kapazitiv überbrückt sind, daß die überbrückende
Verkopplung im ersten und/oder letzten Drittel der gesamten
Drosselspule (1) vorgesehen und kondensatorbauteil frei ausgebildet
ist und dabei aus einem Wicklungsteil (5) der Drosselspule
(1) in Form einer Teilwindung oder mehrere Windungen besteht,
welches von der sonstigen Windungsfolge der Drosselspule
(1) abweichend in einem dazu versetzt liegenden Windungsabschnitt
zwischen oder eng an benachbarten Windugnen der Drosselspule
(1) gelegt oder gewickelt ist.
2. Drosselspule, insbesondere für breitbandige Anwendung mit
einer überbrückenden Verkopplung, wobei sich das Potential der
Drosselspule zumindest an einem Ende im zeitlichen Rhythmus der
Hochfrequenz ändert, dadurch gekennzeichnet, daß einzelne Windungen
der Drosselspule (1) kapazitiv und/oder induktiv, im
wesentlichen aber kapazitiv überbrückt sind, daß die überbrückende
Verkopplung im ersten und/oder letzten Drittel der gesamten
Drosselspule (1) vorgesehen und kondensatorbauteil frei ausgebildet
ist und dabei aus einem separaten Kopplungsstück (11) in
Form eines Drahtbügels, einer Teilwindung oder mehrer Windungen
besteht, welches zwischen oder eng an benachbarten Windungen
der Spule gelegt oder gewickelt ist, wobei der zum Kopplungsstück
(11) zugehörige Anschlußdraht (3′) mit dem Anschlußdraht
(3) der Drosselspule (1) elektrisch verbunden ist oder
elektrisch an einem separaten Potential anliegt, dessen Potentialverlauf
zumindest annähernd den hochfrequenten Potentialänderungen
am Anschlußdraht (3) der Drosselspule (1) entspricht.
3. Drosselspule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die im wesentlichen kapazitiv überbrückende Verkopplung aus
einem vorlaufenden Wicklungsteil (5) gebildet ist.
4. Drosselspule nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die im wesentlichen kapazitiv überbrückende Verkopplung in Form
eines vorlaufenden Wicklungsteiles (5) zwischen zwei oder eng an
zwei benachbarte unmittelbar auf das vorlaufende Wicklungsteil
(5) nachfolgende Windungen der Drosselspule (1) gelegt ist.
5. Drosselspule nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
das separate Kopplungsstück zwischen der zweiten und dritten
Windung (7′, 7) der Drosselspule (1) angeordnet ist.
6. Drosselspule nach Anspruch 2 oder 5, dadurch gekennzeichnet,
daß das separate Kopplungsstück (11) an einer Windung (7, 7′),
vorzugsweise an einer zum Kopplungsstück (11) benachbart liegenden
Windung (7, 7′) elektrisch angeschlossen ist.
7. Drosselspule nach einem der Ansprüche 2, 5 oder 6, dadurch
gekennzeichnet, daß das Kopplungsstück (11) an seinem zu seinem
Anschlußdraht (3′) gegenüberliegenden Ende in der Drosselspule
(1) frei endet.
8. Drosselspule nach einem der Ansprüche 2 oder 5 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß der elektrische Anschluß einen kapazitiven
Übergang (13) enthält, der als Annäherung von Drahtstücken
ausgebildet ist.
9. Drosselspule nach einem der Ansprüche 2 oder 5 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß zumindest zwei ein dazwischen befindliches
Wicklungsteil (7′) überbrückende Kopplungsstücke (11) vorgesehen
sind, die galvanisch, kapazitiv und/oder induktiv miteinander
verbunden sind.
10. Drosselspule nach einem der Ansprüche 2 oder 5 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß das Kopplungsstück (11) einen Verbindungsdraht
(11′) umfaßt, worüber eine elektrische Verbindung von
einer Anschlußstelle (14) an einer Windung (7) zum Anschlußdraht
(3) oder einer weiteren Windung (7) der Drosselspule (1) oder
aber zu einem anderen vorwählbaren Potential besteht, dessen Potentialverlauf
zumindest annähernd den hochfrequenten Potentialänderungen
am Anschlußdraht (3) der Drosselspule (1) entspricht.
11. Drosselspule nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
daß das separate Kopplungsstück (11) oder das
einen Teil der Drosselspule (1) bildende Wicklungsteil (5) zwischen
1/4 und drei Windungen, vorzugsweise 1/2 bis eine Windung
aufweist.
12. Drosselspule nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet,
daß die elektrisch überbrückende Verkopplung auf
einer Ringspule, vorzugsweise einer Ringkernspule ausgebildet ist.
13. Drosselspule nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
daß die elektrisch überbrückende Verkopplung auf
einer in Streifenleitertechnik ausgeführten Induktivität ausgebildet
ist.
14. Drosselspule nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet,
daß die Drosselspule (1) im Bereich der überbrückenden
Verkopplung mit besonders hoher Güte, vorzugsweise in
Form eines versilberten Wicklungsdrahtes oder eines vom Kern abgehobenen
Wicklungsdrahtes ausgebildet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19883822627 DE3822627A1 (de) | 1988-07-05 | 1988-07-05 | Induktivitaet, insbesondere fuer breitbandige anwendung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19883822627 DE3822627A1 (de) | 1988-07-05 | 1988-07-05 | Induktivitaet, insbesondere fuer breitbandige anwendung |
Publications (2)
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DE3822627A1 DE3822627A1 (de) | 1990-01-11 |
DE3822627C2 true DE3822627C2 (de) | 1992-07-23 |
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ID=6357933
Family Applications (1)
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DE19883822627 Granted DE3822627A1 (de) | 1988-07-05 | 1988-07-05 | Induktivitaet, insbesondere fuer breitbandige anwendung |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE19930006B4 (de) * | 1999-06-30 | 2004-07-22 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines Magnetventils und ein nach diesem Verfahren hergestelltes Magnetventil |
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1988
- 1988-07-05 DE DE19883822627 patent/DE3822627A1/de active Granted
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DE3822627A1 (de) | 1990-01-11 |
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