SU1056288A1

SU1056288A1 - Variable capacitor

Info

Publication number: SU1056288A1
Application number: SU823407792A
Authority: SU
Inventors: Владимир Дмитриевич Синенко; Александр Иванович Иванов; Александр Андрианович Шумков
Original assignee: Физико-технический институт низких температур АН УССР; Войсковая часть 60130
Priority date: 1982-03-03
Filing date: 1982-03-03
Publication date: 1983-11-23

Abstract

КОНДЕНСАТОР ПЕРЕМЕННОЙ ЕМКОСТИ, содержащий корпус с размещенными в нем двум экранированньлъш секци ми, кажда из которых содержит разделенный на две секции статор и двухсекционный сбаланси4)ованный ротор, эакрепленйый на оси, отл..ичаюадийс тем, что, .с целью покушени точности сопр женной настройки секций конденсатора, он снабжен подвижной разделительной штастиной, закрепленной на выполненной из диэлектрического материала оси и электрически контактирующей с корпусом, причем каждые четыре пластины двухсекционных статоров расположены в одной плоскости и попарно размещены центрально-симметрично относительно диэлектричег .ской оси.CAPACITOR OF VARIABLE CAPACITY, comprising a case with two shielded sections placed in it, each of which contains a stator divided into two sections and a two-section balanced 4) rotor rotor mounted on the axis, which is exactly the same as the settings of the capacitor sections; it is equipped with a movable dividing bogie, mounted on an axis made of dielectric material and electrically in contact with the body, each four plates of two-section stators found on the rear in the same plane and are arranged pairwise symmetrically with respect to a centrally dielektricheg .skoy axis.

Description

Изобретение ртноситсд к криогенной радиотехнике, в частности, к конструированию элементов радиоаппаратуры , и может быть использовано дл точной настройки сверхпровод щих двухконтурных резонансных систем , Например, уэкополосных фильтров предварительной-селекции или режекторныхфильтров. Известен экранированный конденсатор переменной емкости, содержащий двухсекционный нейтральный ротор и разделенный на д-ве секции статор..Секции ротора ,расположены друг за другом вдоль общей оси управлени , выполненной из провод щего материала, и укреплены на ней Причем секции ротора расположены, по одну, сторону этой общей оси управлени . Секции статора размещены на изолирующих стойках, укрепленны на экране конденсатора ij . Однако размещение секций ротора по одну сторону оси управлени вызывает нарушение баланса ротора, что приводит к понижению-виброустойчивости и к уменьшению точности настройки конденсатора переменной емкости. Наиболее близким к изобретению технической сущности вл етс конденсатор переменной емкости, содер жащий корпус с размещенными в нем двум экранированными секци ми, ка да из которых содержит разделенны на две секции статор и двухсекцион ный сбалансированный ротор, закреп ленный на оси д . Недостаток конструкции заключаетс в малой точности сопр женной .Застройки секций конденсатора. Это св зано с возникновением при глубо ком охлаждении паразитных деформаций за счет местных напр жений в ос х управлени по их: длине и со скручиванием осей управлени по их длине. Эти факторы привод т к тому что. пластины различных роторных секций оказываютс повернутыми дру относительно друга на некоторый .угол, в результате чего емкости различных секций конденсатора отличаютс друг.от друга. Это отличие невелико, но при использовании такого двухсекционного конденсатор переменной емкости в сверхузкополо . ных(например,сверхпровод щих)резо1нансных контурах указанное угловое смещение пластин приводит к уменьшен точности их сопр жений настройки. Цель изобретени - повьизение то нЬсти сопр женной настройки секций конденсатора. Эта цель достигаетс тем,что конденсатор переменной емкости, содер жащий корпус с размещенными в нем двум .экранированными секци ми, са дан из которых содержит разделенны на две секции статор и двухсекционный сбалансированный ротор, закрепленный на оси, снабжен подвижной разделительной пластиной, закрепленной на выполненной из диэлектрическог о материала оси и электрически контактирующей с корпусом, причем каждь1е четыре пластины двухсекционных статоров расположены в одной плоскости, и попарно размещег . ны центрально-симметрично относительно диэлектрической оси. На фиг. 1 и 2 схематически изображена конструкци предлагаемого конденсатора переме.нной емкости на фиг. 3 - принципиальна электрическа схема конденсатора. Конденсатор переменной емкости содержит две роторные секции 1 и 2 и четыре статорные секции 3-6. Пластины всех четырех статорных секций 3-6 выполнены в виде секторов, составл кедих одну восьмую часть круга , расположены в одной плоскости и попарно размещены центрально-симметрично диэлектрической оси 7. Роторные секции1 и 2 укреплены на диэлектрической оси 7, расположены по две в одной плоскости центрально симметрично упом нутой оси 7, Статорные секции 3-6 установлены на диэлектрических стойках 8, КонденcaTop переменной емкости размещен в заземленном металлическом корпусе , состо щем из цилиндрической части 9, укреплённых на ней торцовых (крымек 10 и подвижной разделитель|Ной пластины 11. На торцовых крыш .ках 10 укреплены диэлектрические стойки 8 и подшипники 12, в которых закреплена диэлектрическа ось 7 Подвижна разделительна пластина 11 укреплена в проргези диэлектрической оси 7 и имеет электрический контакт с цилиндрической частью 9 корпуса. Статорные секции 3 и 4, составл ющие совместно с роторной секцией 1 первую секцию конденсатора переменной емкости, и статорные секции 5 и 6, сос тавл к)щие совместно с .роторной секцией 2 вторую секцию конденсатора, размешены в симметричных относительно диэлектрической оси 7 .квадрантах. При этом надо отметить, что пластины роторных секций 1 и 2 имеют форму, вписывающуюс в сектор круга, отсекаемый радиусами, образующими угол 135. Пластины роторных секций 1 и 2 представл ют собой сектор, составл ющий одну восьмую часть круга., ,совмещенный по радиусу с частью квадранта ,ограниченной кривой /закон измерени которой подчин етс соотношению, I H.6j-Co-k|()-z К.-Л|- K6-1 Ь ° 1Е()The invention of mercury is related to cryogenic radio engineering, in particular, to the design of radio equipment elements, and can be used to fine tune superconducting bypass resonant systems, for example, pre-selection pre-selection filters or notch filters. A shielded variable capacitor, containing a two-section neutral rotor and divided into a stator section, is known. The rotor sections are arranged one behind the other along a common control axis made of conductive material, and are fixed on it. Moreover, the rotor sections are located one by one side of this common control axis. Sections of the stator are placed on insulating racks, reinforced on the screen of the capacitor ij. However, placing the rotor sections on one side of the control axis causes an imbalance in the rotor, which leads to a decrease in vibration resistance and a decrease in the tuning accuracy of the variable capacitor. The closest to the invention of the technical nature is a variable capacitor, containing a case with two shielded sections placed in it, each of which contains a stator divided into two sections and a two-section balanced rotor mounted on the axis d. The lack of design lies in the low accuracy of the coupled. Condenser section fittings. This is due to the appearance of parasitic deformations with deep cooling due to local stresses in the control axes along their length: and with the control axes twisting along their length. These factors lead to the fact that. the plates of the various rotor sections turn out to be turned relative to each other at some angle, as a result of which the capacitances of the various sections of the capacitor differ from each other. This difference is not great, but when using such a two-part variable capacitor in an ultra-narrow section. In particular, for example, superconducting resonant circuits, the indicated angular displacement of the plates leads to a decrease in the accuracy of their matching settings. The purpose of the invention is the evolution of a joint adjustment of the capacitor sections. This goal is achieved by the fact that a variable capacitor, containing a case with two shielded sections placed in it, sa dan of which contains a stator divided into two sections and a two-section balanced rotor fixed on the axis, provided with a movable dividing plate fixed on of the dielectric material of the axis and electrically in contact with the housing, with each four plates of two-piece stators located in one plane, and placed in pairs in pairs. are centrally symmetric about the dielectric axis. FIG. 1 and 2 schematically show the structure of the proposed variable capacitor capacitor in FIG. 3 - electrical circuit diagram of a capacitor. The variable capacitor contains two rotor sections 1 and 2 and four stator sections 3-6. The plates of all four stator sections 3-6 are made in the form of sectors, made up one eighth of a circle, are located in the same plane and are arranged in pairs centrally symmetrical dielectric axis 7. The rotor sections 1 and 2 are mounted on the dielectric axis 7, are located two in one plane centrally symmetrically mentioned axis 7, the stator sections 3-6 are mounted on dielectric columns 8, the CondencaTop variable capacitance is housed in a grounded metal casing consisting of a cylindrical part 9, end faces fixed on it x (cover 10 and movable separator | Noah plate 11. On end caps 10, dielectric pillars 8 and bearings 12 are fastened in which dielectric axis 7 is fixed. Movable separator plate 11 is fixed in prrogez of dielectric axis 7 and has electrical contact with cylindrical part 9 The stator sections 3 and 4, which together with the rotor section 1 comprise the first section of a variable capacitor and the stator sections 5 and 6, which together with the rotor section 2, are placed in the second section of the capacitor 7 quadratures. It should be noted that the plates of the rotor sections 1 and 2 have a shape that fits into a sector of a circle, cut off by radii forming an angle of 135. The plates of rotor sections 1 and 2 are a sector that makes up one eighth of a circle, aligned along the radius with the part of the quadrant bounded by the curve / the measurement law of which follows the relation, I H.6j-Co-k | () - z K.-L | - K6-1 L ° 1E ()

где R -переменный внешний радиус пластин роторных секций 1 и 2; .where R is the variable outer radius of the plates of the rotor sections 1 and 2; .

г - посто нный внутренний радиус пластин роторных секций 1 и 2 (радиус оси 7); . d - рассто ние между статорными 3-6 и роторными 1 и 2 пластинами секций конденсатора; п - число пластин в каждой из «Оr is the constant inner radius of the plates of the rotor sections 1 and 2 (axis radius 7); . d is the distance between the stator 3-6 and rotor 1 and 2 plates of the capacitor section; n is the number of plates in each of the “O

секций конденсатора; - диэлектрическа проницаемость материала диэлектрика; . Со начальна емкость, секцииcondenser sections; - dielectric constant of dielectric material; . With initial capacity, sections

конденсатора;: 15capacitor;: 15

ot - угол поворота пластин potopных секций. 1 и 2; Kj - коэффициент.перекрыти диапазона по частоте.ot is the angle of rotation of the plates of the potop sections. 1 and 2; Kj is the frequency overlap ratio.

пластин роторных секций 20 1 и 2 выбрана из соображений приблиени характеристики перестройки емкости конденсатора к пр мочастотной, что способствует повышению точности настройки на заданную частоту. 25 The plates of the rotary sections 20 1 and 2 are selected for reasons of approximation of the characteristic of the capacitor capacitance to the voltage, which contributes to an increase in the accuracy of tuning to a given frequency. 25

Количество расположенных вдоль иэлектрической оси 7 пластин в кажой и,з статорных секций 3-6 одинаково и выбираетс : в зависимости от величины максимальной емкости, кото- ,« рую Необходи1 ю получить. Электрическое соединение конденсатора переменной емкости с внешними цеп ми осуествл етс с помощью выводов 13, соединенных со статорными секци ми 3-6.35The number of plates located along the electric axis 7 in each and every, stator sections 3-6 is the same and is chosen: depending on the size of the maximum capacitance that you need to get. The electrical connection of the variable capacitor to the external circuits is carried out using terminals 13 connected to the stator sections 3-6.35

На принципиальной электрической схеме (фиг. 3 .) предлагаемого конденсатора переменной емкости обозначены: С, - емкость между пластинами секции 1 и статорной .секцией О 3; С( - емкость между пластинами роТо:рной секции 1 и статорной секции 4; cj - емкость между пластинами роторной секции 2 и статорной секции 5} clj - емкость между пластинами ротор- 45 ной секции 2 и статорной секции 6.On the circuit diagram (Fig. 3.) Of the variable capacitor of the invention indicated, C is the capacitance between the plates of section 1 and the stator section O 3; C (- capacitance between the plates of the hoR: r section 1 and stator section 4; cj - capacitance between the plates of the rotor section 2 and stator section 5} clj - capacitance between the plates of the rotor section 2 and the stator section 6.

Емкости С и Образуют совМест-i но емкость первой секции конденсатора , а С и с - емкость второй секции конденсатора переменной емкости. 50 Секции конденсатора экранированы заземленным корпусом. Конденсатор переменной емкости выполнен с разделенным статором .дл избежани скольз щего контакта.Capacities C and Form a joint-i but the capacity of the first section of the capacitor, and C and C - the capacity of the second section of the variable capacitor. 50 The capacitor sections are shielded with a grounded housing. The variable capacitor is made with a divided stator. To avoid sliding contact.

При вращении диэлектрической оси 7 в подшипниках 12 измен етс площадь перекрыти пластин роторной секции 1 и статорных секций 3 и 4, а также пластин роторной секции 2 и статорных секций 5 и 6.When the dielectric axis 7 rotates in bearings 12, the overlap area of the plates of the rotor section 1 and the stator sections 3 and 4, as well as the plates of the rotor section 2 and the stator sections 5 and 6, changes.

I - ,I -,

Таким образом, осуществл етс сопр женное изменение величины емкости секций, конденсатора переменно емкости. Подвижна разделительна пластина 11 вращаетс совместно с диэлектрической осью 7, при этом обспечиваетс посто нный электрический контакт подвижной разделительн пластины 11 и цилиндрической части 9 корпуса. Угол поворота диэлектрической оси 7 при перестройке величины емкости конденсатора переменной ёмкости составл ет 90.Thus, a conjugate change is made in the value of the capacitance of the sections, the capacitor of the variable capacitance. The movable separator plate 11 rotates together with the dielectric axis 7, while maintaining a constant electrical contact of the movable separator plate 11 and the cylindrical part 9 of the housing. The rotation angle of the dielectric axis 7 when the capacitance value of the variable capacitor is variable is 90.

Предлагаема конструкци конденсатора переменной емкости обеспечивает повышенную точность сопр женной настройки за счет описанного расположени статорных секций 3-6 и роторных секций 1 и 2. В св зи с тем, что пластины обеих роторных сеций 1 и 2 укреплены по две в каждой плоскости на одном участке диэлек .трической оси 7 при соответствук цем расположении пластин статорных секций 3-6, скручивание оси, а также .ее различные по длине деформации, возникак цие при глубоком охлаждении не вли ют на точность сопр женной . настройки секций конденсатора.The proposed variable capacitor design provides increased accuracy of the conjugate adjustment due to the described arrangement of the stator sections 3-6 and the rotor sections 1 and 2. Due to the fact that the plates of both rotor sections 1 and 2 are fixed two in each plane in one section dielectric axis 7 with the corresponding arrangement of the plates of the stator sections 3-6, twisting the axis, as well as its various deformations along the length, which occur during deep cooling, do not affect the accuracy of the conjugate. condenser section settings.

Конденсао р переменной емкости предлагаемой конструкции представл ет собой малогабаритный компактный модуль, обеспечивающий возможность точной сопр женной перестройк обоих контуров резонансной системы с помощью одной диэлектрической оси :Форма и расположение пластин секций конденсатора, а также указанное крепление подвижной разделительной .пластины корпуса обеспечивают рациоанальное использование объема кЬндвн сатораThe variable capacitance capacitor of the proposed design is a compact compact module that provides the ability to accurately reconfigure both circuits of the resonant system using a single dielectric axis: sator

10 ten

фи 2phi 2

ОABOUT

Claims

VARIABLE CAPACITOR CONTAINER, comprising a housing with two shielded sections placed in it, each of which contains a stator divided into two sections and a two-section balanced rotor mounted on an axis, so that, in order to compensate for the accuracy of the conjugated section settings capacitor, it is equipped with a movable dividing plate mounted on an axis made of dielectric material and electrically in contact with the housing, and each four plates of two-section stators are arranged They are in the same plane and (are arranged pairwise centrally symmetrically with respect to the dielectric axis.

£ & e