DE944199C

DE944199C - Elektrische Spule mit hoher regelbarer Eigenkapazitaet

Info

Publication number: DE944199C
Application number: DEP9749D
Authority: DE
Inventors: Heinz Kehbel
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1948-10-02
Filing date: 1948-10-02
Publication date: 1956-06-07

Description

Elektrische Spule mit hoher regelbarer Eigenkapazität Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine Spule mit hoher regelbarer Eigenkapazität zu schaffen, deren dielektrische Verluste sehr niedrig sind. Eine derartige Spule mit veränderbarer Eigenkapazität kann bei Vermeidung von veränderbaren Schwingungskreiskapazitäten besonders vorteilhaft zur Grob- bzw. Feinregelung der Frequenz verwendet werden. Eine derartige Feinregulierung der Frequenz von Schwingungskreisen ist besonders bei Sende-, Empfangs- und Meßeinrichtungen auf dem Hochfrequenzgebiet von Bedeutung.
Es ist bereits vorgeschlagen worden, die Temperaturunabhängigkeit eines Schwingungskreises, bestehend aus einem Kondensator und einer Spule, dadurch herzustellen, daß neben einem an sich temperaturunabhängigen Kondensator eine Spule geschaffen wird, deren Selbstinduktivitätsänderungen infolge Temperatureinflüssen durch entsprechende Änderungen der Eigen- oder Selbstkapazität der Spule kompensiert werden. Dies bedeutet, daß die Änderungen dieser Selbstkapazität durch die Induktivitätsänderungen zwangläufig vorgegeben sind. Ferner wird hierbei unter der Eigen- oder Selbstkapazität die Kapazität der Spulenwindung gegeneinander und die einer zusätzlichen Kapazität verstanden, die aus den Windungen einerseits und aus auf den Spulenkörper aufgebrachten Hilfsbelägen andererseits gebildet wird. Es ist ferner ein elektrischer Schwingungskreis bekannt, bei dem zur Frequenzeinstellung die Selbstinduktionsspule als Variometer, insbesondere Kugelvariometer ausgeführt ist. Hierbei erfolgt lediglich eine Änderung der Induktivität, während Änderungen der Eigenkapazität ebenfalls mit Hilfe abgleichbarer Zusatzkondensatoren, dargestellt durch zusätzliche Hilfsbeläge, vorgenommen werden.
Gemäß der Erfindung wird für die Spule ein Windungsträger aus einem keramischen Werkstoff kleiner oder großer Dielektrizitätskonstante und niedriger Verluste verwendet und durch stetige oder stufenweise Einführung eines keramischen Werkstoffes hoher Dielektrizitätskonstante und niedriger dielektrischer Verluste in das Feld der Spulenkapaztiät eine Regelung der Eigenkapazität der Spule erzielt. Bei Zylinderspulen werden zweckmäßig unmetallisierte oder teilweise oder ganz metallisierte, zylindrische Hohl- oder Vollkörper aus einem keramischen Material hoher Dielektrizitätskonsta,nte und niedriger dielektrischer Verluste in das Innere der Spule eingefürt oder als Mantel über die Spule bewegt oder- beides gleichzeitig verwendet. Bei Flachspulen kann die Einführung von unmetallisierten oder teilweise oder ganz metallisierten, plattenförmigen Körpern aus einem keramischen Material hoher Dielektrizitätskonstante und niedriger dielektrischer Verluste zwischen zwei parallel oder in Reihe geschalteten Flachspulen erfolgen. Bei Einzelspulen kann eine deckelförmige Überlappung durch einen solchen plattenförmigen Körper auf einer oder beiden Seiten der Spule vorgenommen werden.
In den Fig. i bis 4 sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Fig. i zeigt eine Spule, deren Windungsträger i in Form eines Zylinders aus einem keramischen Werkstoff kleiner Dielektrizitätskonstante, z. B.,aus Magnesiumsilikat, oder großer Dielektrizitätskonstante und niedrigen dielektrischen Verlusten, z. B. aus einer Ti 02 haltigen Masse, hergestellt ist. Die Windungen 2 sind in wendelförmigen Vertiefungen 3 angebracht, wobei nicht nur der Boden der Vertiefungen bzw. Einkerbungen 3, sondern auch die Seitenwände metallisiert sind. Eine Regelung der Eigenkapazifät einer derartigen Spule wird dadurch erzielt, daß in dem Hohlzylinderkörper i ein weiterer Hohlzylinder 4, bestehend aus einem keramischen Material hoher Dielektrizitätskonstante, z. B. aus einer Ti 02 haltigen Masse, eingeführt wird.
Fig. 2 zeigt eine Ausbildung, bei der sowohl in das Innere der Spule i ein Hohlzylinderkörper 4 hoher Dielektrizitätskonstante eingeführt sowie auch außen ein Mantels ebenfalls aus einem Material hoher Dielektrizitätskonstante übergestülpt wird.. Je nachdem, wie weit diese beiden Körper 4 und 5 in das Feld der Spulenkapazität eingeführt werden, erfolgt eine entsprechende Änderung der Eigenkapazität der Spule.
Fig. 3 zeigt eine Ausbildung, bei der auf einem Windungsträger i aus keramischem Material beliebiger Dielektrizitätskonstante die Spulenwindungen 2 auf einem Gewinde 6 aufgebracht sind. Auf das Gewinde 6 wird nun ein Hohlzylinder 7 mit Innengewinde aufgeschraubt. Der Hohlzylinder besteht aus einem keramischen Material hoher Dielektrizitätskonstante.
Fig. 4 zeigt eine Flachspule, die aus den beiden Platten 8 und 9 besteht, welche auf ihrer Oberfläche Einkerbungen.io aufweisen, in welchen die Windungen ii angebracht sind. Zwischen den beiden Platten 8 und 9 wird nun ein weiterer plattenförmiger Körper 12 aus einem Material hoher Dielektrizitätskonstante eingeführt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Elektrische Spule mit hoher regelbarer Eigenkapazität mit einem Windungsträger aus keramischen Baustoffen, insbesondere für Hochfrequenzzwecke, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Windungsträgers (i) aus einem keramischen Werkstoff kleiner oder großer Dielektrizitätskonstante und niedriger dielektrischer Verluste und eines stetig oderstufenweise in das Feld der Spulenkapazität einfuhrbaren unmetallisierten oder teilweise oder ganz metallisierten Körpers (4, 7) aus einem keramischen Werkstoff hoher Dielektrizitätskonstante und niedriger dielektrischer Verluste.
2. Elektrische Zylinderspule nach Anspruch i, gekennzeichnet durch einschiebbare zylindrische Hohl- oder Vollkörper (4) in das Innere der Spule (2) oder überschiebbare Hohlkörper (7) als Mantel über die Spule (2) oder beides gleichzeitig.
3. Elektrische Spule nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei Flachspulen (i i) die Einführung von plattenförmigen Körpern (i2) zwischen zwei parallel oder in Reihe geschalteten Flachspulen oder bei Einzelspulen eine deckelförmige Überlappung durch einen entsprechenden plattenförmigen Körper auf einer oder auf beiden Seiten der Spule erfolgt.