DE942645C

DE942645C - Tunable electrical oscillating circuit

Info

Publication number: DE942645C
Application number: DEST3576A
Authority: DE
Inventors: Erich Roske
Original assignee: Stettner and Co
Current assignee: Stettner and Co
Priority date: 1950-12-03
Filing date: 1950-12-03
Publication date: 1956-05-03

Description

Abstimmbarer elektrischer Schwingkreis Die Erfindung betrifft einen abstimmbaren elektrischen Schwingkreis aus Induktivität und Kapazität, bei dem die Abstimmung durch Verschieben eines ferromagneti.schen Kernes im elektrischen Feld einer Spule erfolgt, wobei gleichzeitig die Selbstinduktion der Spule als .auch die Kapazität eines Kondensators geändert wird, dessen eine Belegung die Spule und dessen Gegenbelegung der Kern bildet. Wenn bei den bekannten Anordnungen dieser Art eine wesentliche Kapazitätsänderung beim Eintauchen des Kernes in die Spule eintreten soll, so muß ein metallischer Tauchkern verwendet werden, wodurch aber eine nur geringe Kreisgüte erzielbar ist. Und wenn man statt dessen für den Tauchkern metallisch-leitendes Hochfrequemzeisen mit verringerten Wirbelstromverlusten verwenden würde, dessen Eisenpartikelchen mit einem isolierenden Film überzogen sind, so würde auch nur in ge-,vissem Umfang eine Beschränkung der auftretenden Wirbelströme auf einen durch isolierende Zwischenschichten begrenzten Raum zu erreichen sein.Tunable electrical oscillating circuit The invention relates to a tunable electrical oscillating circuit consisting of inductance and capacitance, in which the Tuning by moving a ferromagnetic core in the electric field a coil takes place, at the same time the self-induction of the coil as .auch the capacitance of a capacitor is changed, one of which is the coil and whose opposite occupancy forms the core. If in the known arrangements this Kind of a significant change in capacitance when the core is immersed in the coil should occur, a metallic plunger must be used, which, however, only a low circular quality can be achieved. And if you instead go for the diving core Use metallic-conductive high-frequency iron with reduced eddy current losses would whose iron particles are coated with an insulating film, so would also only to a certain extent a restriction of the eddy currents that occur a space delimited by insulating intermediate layers must be achieved.

Ziel der Erfindung ist demgegenüber die Schaffung eines Schwingkreises der eingangs genannten Art, bei dem man einen Tauchkern zur Regelung der Spulenkapazität verwenden kann, ohne daB der Kern an sich elektrisch leitend und damit mit Wirbelstromverlusten behaftet ist. Zu diesem Zweck wird erfindungsgemäß der Kern als Ferritkörper ausgebildet, der die Gegenbelegung in Form eines Metallbelages trägt. Dabei kann die Spule als bandförmiger Belag auf dem Außenmantel eines Hohlzylinders aufgebracht sein, in den der ferritische Tauchkern mit dem Gegenbelag eingeschoben werden kann. Der Gegenbelag ist zur Vermeidung von Wirb.elstromdämpfungen in Richtung der magnetischen Kraftlinien der Spule geschlitzt. Diese Elektrode aus, ferritischem Werkstoff verändert nun die Abstimmung des Schwingkreises derart, daß bei zunehmendem Eintauchen in die Spule dies Induktivität und- Eigenkapazität gleichzeitig zunehmen.In contrast, the aim of the invention is to create an oscillating circuit of the type mentioned at the outset, in which a plunger core is used to regulate the coil capacity can be used without the core itself being electrically conductive and thus with eddy current losses is afflicted. For this purpose, according to the invention, the core is designed as a ferrite body, of the opposite occupancy in the form a metal covering carries. Here can the coil is applied as a band-shaped covering on the outer surface of a hollow cylinder into which the ferritic plunger core can be inserted with the counter-facing. To avoid eddy current damping, the counter-facing is in the direction of the magnetic one Lines of force of the coil slotted. This electrode made of ferritic material changed now the tuning of the resonant circuit in such a way that with increasing immersion in the coil this inductance and self-capacitance increase at the same time.

Die Anordnung kann auch so getroffen werden, daß die den einen Kondensatorbelag bildende Wicklung der Spule im Innern eines hohlen Trägerkörpers angebracht ist und da.ß der diesem gegenüber verschiebbare andere Trägerkörper für den Gegenbelag, also der ferritische Elektro:denkörper einerPerrcn-aaabidit@t über i, als sogenannte@r »MantelkeTn« mit sehr engem Zwischenraum über den Spu:lenträger mehr oder weniger weit hinweggeschoben wird, wodurch die Induktivität der Spule entsprechend vergrößert oder verkleinert wird. Die Spulenwicklung kann dabei als breites Band auf der Innenfläche des Trägerkörpers aufgebracht sein.The arrangement can also be made so that the one capacitor plate forming winding of the coil is mounted inside a hollow support body and that the other support body for the counter-facing, which can be displaced in relation to this, So the ferritic electro: the body of a Percn-aaabidit @ t over i, as so-called @ r »MantelkeTn« with a very narrow space above the spool carrier, more or less is pushed far away, whereby the inductance of the coil increases accordingly or is reduced in size. The coil winding can be a wide band on the inner surface be applied to the carrier body.

Der Mantelkern trägt auf seinem inneren Umfang eine leitende Belegung, die zür Vermeidung von Wirbelstromdämpfungen in Richtung der magnetischen Feldlinien geschlitzt ist. Da die Induktion;sändei-ung der Spule durch die Mantelkernverschiebung oft nicht ausreicht, kann zusätzlich ein weiterer Tauchkern vorgesehen werden, der mit dem Mantelkern zu einer Baueinheit vereinigt ist und gleichzeitig in die Spule eintaucht.The jacket core has a conductive coating on its inner circumference, to avoid eddy current damping in the direction of the magnetic field lines is slotted. Since the induction; sändei-ung of the coil through the shifting of the cladding core is often not sufficient, an additional immersion core can be provided that is combined with the jacket core to form a structural unit and at the same time in the coil immersed.

Auch bei dieser Anordnung besteht der Spulenträger vornehmlich aus keramischem Werkstoff mit hoher Dielektrizitätskonstante. Der Spulenleiter kann in Form von Edelmetall auf den keramischen Träger aufgebrannt werden. Auch auf den Mantel-und Tauchkern kann die Belegung durch Aufbrennen von Edelmetall aufgebracht werden.In this arrangement, too, the coil carrier consists primarily of ceramic material with high dielectric constant. The coil conductor can be burned onto the ceramic carrier in the form of precious metal. Also on the The cladding and plunger core can be applied by burning on precious metal will.

Zwei Ausführungsbeispiele für abstimmbare, elektrische Schwingkreise nach der Erfindung sind in der Zeichnung in Form schematischer Schnittbilder veranschaulicht. Es stellt dar Fig. i ein Abstimmgerät in Form eines Zylindervariometers mit Tauchkern und Fig. 2 ein Abstimmgerät mit einem den Spulenträger umhüllenden »Mantelkern«.Two embodiments for tunable, electrical oscillating circuits according to the invention are illustrated in the drawing in the form of schematic sectional images. FIG. 1 shows a tuning device in the form of a cylinder variometer with a plunger core and FIG. 2 shows a tuning device with a "jacket core" enveloping the coil carrier.

Bei der Anordnung nach Fig. i besteht der hohlzylinderförmige Spulenträger i aus einem formstarren Werkstoff -hoher Dielektrizitätskonstante, beispielsweise einem titanhaltigen keramischen Werkstoff, aus Polystyrol od. dgl. Auf ihm ist der Leiter der Spule in bandförmiger Abwicklung außen aufgebracht, vorzugsweise als aufgebrannter Edelmetallbelag 2. Die verschiebhare Elektrode 3 besteht aus einem Ferrit-#verkstoff und ist auf ihrem äußeren Umfang mit der Kondehsatorelektrode4 belegt. Diese besteht vorteilhaft aus einem Edelmetall, das auf den. Ferritkörper 3 aufgebrannt ist. Ein Längsschlitz in dem Belag vermeidet Wirbelstromdämpfungen. Der Kern 3 ist so in den Trägerkörper i eingepaß't, daß ein möglichst geringer Luftspalt zwischen. der Kondensatorelektrode q. und dem wirksamen Dielektrikum i auftritt.In the arrangement according to FIG. I, there is a hollow cylindrical coil carrier i made of a rigid material -high dielectric constant, for example a titanium-containing ceramic material, made of polystyrene or the like. On him is the Head of the coil applied in a ribbon-shaped development on the outside, preferably as Burned-on noble metal coating 2. The displaceable electrode 3 consists of a Ferrite material and is on its outer circumference with the capacitor electrode4 proven. This advantageously consists of a precious metal that is attached to the. Ferrite body 3 has burned out. A longitudinal slot in the covering avoids eddy current damping. The core 3 is so fitted into the carrier body i that the smallest possible air gap between. the capacitor electrode q. and the effective dielectric i occurs.

Die Fig. 2 veranschaulicht eine andere Ausführungsfo-rm des abstimmbaren elektrischen Schwingkreises, bei der eine Spule mehr oder weniger weit in einen sie umhüllenden Eisenkern eintaucht (Mantelkernvariometer). Auch hier bestecht der Wicklungsträger 5 aus einem z. B. keramischem Werkstoff hoher Dielektrizitätskonstante. Die Wicklung der Spule 6 ist aber im Innern des Trägerkörpers angebracht, und zwar in dem dargestellten Ausführungsbeispiel in Form eines Bandes aus Edelmetall, z. B. Silber, dass auf der Innenfläche des Trägerkörpers sitzt, z. B. aufgebrannt -ist. Dieses aufgewickelte Band dient dabei gleichzeitig als 'der eine Belag des Schiebekondensators.Fig. 2 illustrates another embodiment of the tunable electrical oscillating circuit, in which a coil more or less far into a it is immersed in the iron core (jacket core variometer). Here, too, the bribe Winding support 5 from a z. B. ceramic material with high dielectric constant. The winding of the coil 6 is attached inside the carrier body, namely in the illustrated embodiment in the form of a band made of precious metal, e.g. B. silver that sits on the inner surface of the support body, z. B. burned-is. This wound tape serves at the same time as the one covering of the sliding capacitor.

Der verschiebbare Mantelkern 7 aus' Ferrit ist auf seinem inneren Umfang mit der geschlitzten Kondensatorelektrode 8 versehen. Trägerkörper und Mantelkern 7 sind so zueinander eingepaßt, daß ein möglichst kleiner Luftspalt zwischen ihnen auftritt: Der Tauchkern g vergrößert den Abstimmbereich der Induktivität und kann gegebenenfalls mit dem Mantelkern 7 zu einer Baueinheit vereinigt werden, wie in Figur dargestellt.The slidable sheath core 7 made of ferrite is on its inside The circumference is provided with the slotted capacitor electrode 8. Carrier body and jacket core 7 are fitted to one another in such a way that the smallest possible air gap between them occurs: The plunger core g increases the tuning range of the inductance and can optionally be combined with the jacket core 7 to form a structural unit, as in Figure shown.

Bei einer vereinfachten Ausführungsform kann dieser zentrale Tauchkern g auch fehlen. Der geschlitzte Innenbelag 8 des Mantelkerns 7 bildet dann den Gegenbelag des Schiebekondensators zu dem Innenbelag des Spulenträgers 5, der das Dielektrikum darstellt. Je weiter der Mantelkern über die Spulen, herübergeschoben wird, um so mehr wird deren` Induktivität vergrößert, und gleichzeitig wird damit auch die Kapazität des Schiebekondensators vergrößert.In a simplified embodiment, this central plunger core g also missing. The slotted inner lining 8 of the jacket core 7 then forms the counter-lining of the sliding capacitor to the inner lining of the coil former 5, which is the dielectric represents. The further the jacket core is pushed over the coils, the more so more their inductivity is increased, and at the same time the capacitance is increased of the sliding capacitor enlarged.

Es läßt sich durch geeignete Bemessung der Kondensatorelektrod@en erreichen, daß bei einer gegebenen relativen; Induktivitätsänderung des Schwingkreises. auch eine entsprechende relative Änderung der Kapazität bewirkt wird. Der Steigungsfaktor des Schiebekondensators, d. h. seine Kapazitätsänderung als Funktion seiner Eintauchtiefe, kann bekanntlich in gewissen Grenzen dadurch beeinflußt werden, daß die leitende Elektrode nicht als geschlitzter Zylindermantel, sondern beispielsweise nach der einen Seite zu in ihrer Abwicklung könisch verjüngt ausgebildet wird. Der Steigungsfaktor des Schiebevariometers kann in einfacher, gleichfalls bekannter Weisse durch die Verjüngung des Querschnitts des ferritischen Kerns in gewissen Grenzen verändert werden.It can be determined by suitable dimensioning of the capacitor electrodes achieve that at a given relative; Change in inductance of the resonant circuit. a corresponding relative change in the capacitance is also effected. The slope factor the sliding capacitor, d. H. its change in capacitance as a function of its immersion depth, can, as is known, be influenced within certain limits by the fact that the conductive Electrode not as a slotted cylinder jacket, but for example after the one side is designed to be royally tapered in its settlement. The slope factor of the sliding variometer can be simply, also known, by the Tapering of the cross section of the ferritic core changed within certain limits will.

Claims

PATENT CLAIM: i. Absolutely tunable electrical oscillating circuit from inductance and capacity for voting by moving a. ferromagnetic The core takes place in the electric field of a coil, with self-induction at the same time of the coil as well as the capacitance of a capacitor is changed, its one assignment the coil and its counter-assignment forms the core, characterized in that the Core is designed as a ferrite body and the opposing occupancy in the form of a metal coating wearing.

2. Electrical oscillating circuit according to claim i, characterized in that the coil as a band-shaped covering (2) on the outer surface of a hollow cylinder (i) is applied, in which the ferritic plunger core (3) with the counter-facing (4) inserted can be (Fig. i).

3. An electrical oscillating circuit according to claim i, characterized in that the coil winding (6) forming a Kon.densatorbelag sits in the interior of a hollow support body (5) over which a counter-facing (f;) receiving ferritic jacket core (7) with or can be pushed without an additional plunger core (9) (Fig. 2). Cited publications German Patent No. 638 763; U.S. Patent Publication Nos. 2,190,048, 2,394,391; British Patent No. 445 252.