Колебательный контур

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ УБЛИК 51) Н 03 3 3 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ т и ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПИЙ(56) 1, Авторское свидетельство СССУ 236563, кл. Н 03 ) 1/20, 1965.2. Патент США У 3.818.390,кл.,334-68, 1973 (прототип).(54)(57) КОЛЕБАТЕЛЬНЫЙКОНТУР,содержащий диэлектрическое основание, механизм перемещения, первый .подвижный диэлектрический цилиндри.ческий каркас, на котором аксиально размещены первая обмотка катушки индуктивности и первая обкладка цилиндрического конденсаторапеременной емкости, второй диэлектрический цилиндрический каркас,расположенный коаксиально относительно первого, на котором размещена вторая обмотка катушки индуктивности, включенная последовательносогласно с первой, и третий диэлектрический цилиндрический каркас,жестко соединенный с основанием,на котором закреплена вторая обкладка цилиндрического конденсатора переменнои емкости, т л и ч а - ю щ и й с я тем, ч о, с целью уменьшения объема при одновременномулучшении электрических характерис,.тик, он снабжен дополнительной обмоткой катушки индуктивности, дополнительной обкладкой цилиндрического конденсатора переменной емкости и дополнительным трубчатым ферромагнитным сердечником, причем второй диэлектрический цилиндрический каркас жестко соединен с основанием, при этом на наружной поверхности его аксиально размещена дополнительная обмотка катушки индуктивности, соединенная с второй Ж обмоткой катушки индуктивности последовательно и встречно, а на его внутренней поверхности закреплена дополнительная обкладка цилиндрического конденсатора переменной емкости, соединенная с его второй обкладкой, причем дополнительный трубчатый ферромагнитный сердечник и механизм перемещения укрепленывнутри каркасов, атретий каркас выполнен с двумя продольными паза11 Л 54 б 2 Изобретение относится к радиотехнике, а именно к колебательнымконтурам.Известно устройство, содержащеедиэлектрический цилиндрический каркас, на котором размещены обмоткакатушки индуктивности и внешняяобкладка конденсатора переменнойемкости. Перестраивающий элемент.устройства выполнен в виде металлического цилиндра и одновременновыполняет функции внутренней обклад.ки конденсатора и сердечника катушки индуктивности 11.Однако данное устройство имеетограниченный диапазон перекрытияпо частоте.Наиболее близок к предлагаемомупо технической сущности колебательный контур, содержащий диэлектрическое основание, мехайизм перемещения, первый подвижный диэлектрический цилиндрический каркас, накотором аксиально размещены перваяобмотка катушки индуктивности и первая обкладка цилиндрического конденсатора переменной емкости, второй цилиндрический диэлектрическийкаркас, расположенный коаксиальноотносительно первого, на которомразмещена вторая обмотка катушки З 0индуктивности, включенная последовательно и согласно с первой, и третий диэлектрический цилиндрическийкаркас, жестко соединенный с основанием, на котором закреплены вто- З 5рая обкладка цилиндрического конденсатора переменной емкости 2 1.При выведенном перестраивающемэлементе контур настроен на низшуючастоту. Конденсатор имеет максимальную емкость, которая определяется площадью второй обкладки конденсатора и величиной зазора междуобкладками.Велчина максимальной индуктивности определяется по формулеь= ь+ ь, + 1 Г,(1+к),где Ь - индуктивность первой обмотки,Е - индуктивность второй обмот 50ки,К - коэффициент связи между обмотками.Длина устройства определяетсядлиной обмотки катушки индуктивности(равной длине хода перестраивающегоэлемента) и приблизительно равна66 (где 1 - длина обмотки). 2.Для перестройки колебательногоконтура в зазор межцу обмотками вводится третий диэлектрический цилиндрический каркас с металлическими кольцами, которые выполняют длявнешней обмотки роль диамагнитногометаллического сердечника, а длявнутренней обмотки - роль диамагнитного металлического экрана. Одновременно при этом происходит уменьшение перекрытия электродов цилиндрического конденсатора переменной емкости.При полностью введенном перестраивающем элементе устройство имеетминимальные индуктивность и емкость.ФС целью получения постоянствасопротивления конденсатор и.катушкаиндуктивности имеют одинаковый коэффициент перекрытия.Для получения больших значенийкоэффициентов перекрытия по частоте по емкости.и индуктивности) равных 15-20 устройство должно иметьбольшие диаметры каркасов (более80 мм) и малые зазоры между каркасами (0,5-1,0 мм), что приводит кзначительному увеличению обьмарезкому ухудшению электрических харак-теристик (уменьшение добротностиобмоток из-за близкого расположенияметаллического экрана, снижениестабильности величины индуктивности) и снижению технологичности изделия при серийном производстве.Цель изобретения - уменьшение,объема при одновременном улучшенииэлектрических характеристик,Поставленная цель достигаетсятем, что колебательный контур, содержащий диэлектрическое основание,механизм перемещения, первый подвижный диэлектрический цилиндрический каркас, на котором аксиальноразмещены первая обмотка катушки индуктивности и первая обКладка цилиндрического конденсатора переменнойемкости, второй диэлектрическийцилиндрический каркас, расположенный коаксиально относительно первого, на котором размещена втораяобмотка катушки индуктивности, включенная последовательно и согласнос первой, и третий диэлектрическийцилиндрический каркас, жестко соединенный с основанием, на которомзакреплена вторая обкладка цилиндрического конденсатора переменнойемкости, снабжен дополнительной об-"моткой катушки индуктивности, дополнительной обкладкой цилиндрического конденсатора переменной емкости и дополнительным трубчатым ферромагнитным сердечником, причем второй диэлектрический цилиндрический каркас жестко соединен с основанием, при этом на наружной поверхности его аксиально размещена дополнительная обмотка катушки индуктивности, соединенная с второй обмоткой катушки индуктивности последовательно и встречно, а на его внутренней поверхности закреплена дополнительная обкладка цилиндрического конденсатора переменной емкости, соединенная с его второй обкладкой, причем дополнительный трубчатый ферромагнитный сердечник и механизм перемещения закреплены внутри каркасов, а третий каркас выполнен с двумя продольными пазами.На фиг. 1 схематически изображен предлагаемый колебательный контур, . настроенный на низшую резонансную частоту; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1, на фиг. 3-6 - взаимное расположение обмоток катушки индуктивности и обкладок конденсатора переменной емкости при Г и Й, на фиг. 7 и 8 - третий каркас с обкладками конденсатора.Устройство содержит неподвижный диэлектрический цилиндрический каркас 1, на котором размещены обмот-. ки 2 и 3 катушки индуктивности.Между обмотками имеется зазор для уменьшения связи. На внутренней поверхности каркаса аксиально закреппена неподвижная Обкладка 4 цилиндрического конденсатора переменной емкости, выполненная в виде цилиндрической трубы с продольным разрезом из электропроводного диамагнитного металла. По торцам в каркас 1 установлены основания 5 и 6 выполненные из диэлектрика. Внутри каркаса 1 размещен подвижный . диэлектрический цилиндрический каркас 7, на йоверхности которого аксиально размещены обмотка 8 катушки инпуктивности и подвижная обкладка 9 цилиндрического конденсатора переменной. емкости, которая выполнена в виде цилиндрической трубы из электропроводного металла.Подвижный каркас 7 жестко связан с фасонным диском 10, в центральное резьбовое отверстие которого входит металлическая ось 11.Ось 11 в основании 5 закрепленапри помощи стопорной шайбы 12, Наосновании 5 жестко закреплен диэлектрический каркас 13, выполненный в виде цилиндра с двумя продольными пазами. На основании 6 жесткозакреплен трубчатый ферромагнитный1 О сердечник 14,Металлические полуцилиндры, закрепленные на боковой поверхностикаркаса 13, выполняют роль дополнительных обкладок 15 и 16 конден 15 сатора и соединены с неподвижнойобкладкой 4,При вращении оси 11 диск 10 пере,мещается вдоль оси по штангам 17и 18. Подвижная обкладка 9 является20 низкопотенциальной и соединена содним из выводов обмотки 8 и черезтокосъем 19 и штангу 17 соединена слепестком 20. Второй вывоц обмотки8 через токосъем 21 и штангу 1825 соединен с лепестком 22. Обмотки 32 и 8 соединены последовательно.,при этом обмотки 3 и 2 встречно,а обмотки 2 и 8 согласно. Возможнои другое соединение обмоток. Обкладки конденсатора могут быть выполнены в виде электропроводной пленки,напыленной на боковую поверхностьдиэлектрических каркасов.Устройство работает следующимобразом.В крайнем левом положении диска10 обкладка 9 конденсатора размещена в зазоре между обкладками 4 и 5и 16. Конденсатор имеет максималь ную емкость. Обмотка 8 находитсявнутри обмотки 2, обмотки включенысогласно. Индуктивность катушки контура будет максимальной и.определяется выражением451О= 1, м1 к+С3ю 1 1+К) . 1, сгде - - индуктивность обмотки 2Ь - индуктивность Обмотки 3;50Ь - индуктивность обмотки 8;- действующая магнитная проницаемость сердечника;лК = - коэффициент связи междуобмотками 2 и 8 и 3 и 81 55 Э, 0 - диаметры каркасов 1 и 7.Приэтом положении диска 10 контур настроен на низшую частоту. Вкрайнем правом положении диска 101145462обкладка 9 размещается внутри обмотки 2, выполняя при этом роль немагнитного сердечника и экранируя магнитное поле, препятствуя проникновению его в сердечник. В результате магнитное поле внутри обмоткисосредотачивается в пространствемежду витками катушки и экранирующим электродом (обкладкой 9).Приэтом обмотка 8 размещена внутри обмотки 3. Обмотки соединены последовательно и встречно.Суммарная индуктивность катушкиконтура имеет минимальную величину,Которая определяется выражением1.: 1+ ь,-1,. (1-К) + 1(1-К),Конденсатор имеет минимальную емкость, которая определяется конструктивными элементами и может быть выполнена со значениями 6-12 пФ.Контур настроен на высшую частоту,В предлагаемой конструкции колебательного контура роль перестраивающих элементов выполняют обкладка9 конденсатора переменной емкостии обмотка 8 катушки индуктивности.Оба элемента размещены аксиально наподвижном каркасеОбразец предлагаемого колебательного контура имеет коэффициент пере крытия по частоте Кна ЗОЖ больший, чем у устройства-прототипа.При этом было достигнуто уменьшение объема в 4 раза при уменьшении длины и диаметра устройства15 Экспериментальный образец имеетпри минимальной индуктивности катушку, у которой добротность в 5.,3 раза больше, чем добротность катушкибазового, образца при минимальном 20 значении индуктивности, что объясняется увеличением отношения диаметров каркаса с обмоткой и немагнитного сердечника: