DE941201C - Hochfrequenzspule mit veraenderbarer Induktivitaet fuer Ultrakurzwellenzwecke - Google Patents

Description

• Hochfrequenzspule mit veränderbarer Induktivität für Ultrakurzwellenzwecke Die Erfindung bezieht sich auf Hochfrequenzspulen für Ultrakurzwellenzwecke, die durch Induktivitätsregelung abgestimmt werden können. Es ist bekannt, bei Hochfrequenzspulen im Lang-, Mittel-und Kurzwellenbereich eine Induktivitätsänderung durch einen verschiebbaren Eisenkern vorzunehmen. Der Eisenkern bewirkt jedoch bei den hier interessierenden Frequenzen über 5o MHz nur eine geringe, nicht ausreichende Induktivitätsänderung.
• Es ist auch eine induktive Abstimmanordnung für Mittelwellenzwecke bis etwa 1,5 MHz bekannt, bei der das Abstimmelement aus einem Kupfer- und einem Eisenkern besteht. Wird beim Betätigen dieses Abstimmelementes der Eisenkern in die Spule geschoben, so bringt dies eine Erhöhung der Induktivität mit sich, und zugleich hat das Herausziehen des Kupferkernes aus der Spule eine weitere Vergrößerung der Induktivität zur Folge. Hierbei wird sowohl durch das Eintauchen des insbesondere in dem besagten Frequenzbereich mit wenig Verlusten behafteten Eisenkernes in die Spule als auch durch das Herausschieben des Kupferkernes die Spulengüte erhöht, d. h., mit steigender Induktivität steigt die Güte der Spule. Dieser Güteverlauf ist in manchen Fällen, insbesondere im Gebiet der Ultrakurzwellen, unerwünscht, da man damit bei niedrigen Frequenzen eine größere Resonanzschärfe im Schwingungskreis erhält als bei höheren Frequenzen.
• Gemäß der Erfindung wird dieser Nachteil dadurch beseitigt, daß ein Körper mit sehr niedriger Permeabilität und sehr kleinem spezifischem Widerstand, z. B. ein Kupferzylinder, als Abstimmelement und ein Körper mit großer Permeabilität, größerem spezifischem Widerstand und hohen Verlusten, z. B. ein massives Eisenstück oder ein Hochfrequenzkern, als dämpfendes Element gleichzeitig verschiebbar sind, so daß die Spulengüte im Induktivitätsregelberesch mit kleiner werdender Induktivität ansteigt. Die Anordnung nach der Erfindung wird zweckmäßigerweise so getroffen, daß der Körper mit der niedrigeren Permeabilität und dem kleineren spezifischen Widerstand (Kupferzylinder) dann in die Spule eingetaucht wird, wenn der Körper mit der höheren Permeabilität und dem größeren Widerstand (Eisenstab) aus der Spule herausbewegt wird. Die Wirkungsweise der Erfindung beruht darauf, daß die Induktivität durch Eintauchen des. Kupferzylinders in die Spule abnimmt; das gleichzeitige Herausschieben des Eisenstabes bewirkt eine weitere, praktisch jedoch nur geringe Induktivitätsabnahme.- Während nun bei dieser Bewegungsrichtung der Abstimmanordnung die Güte der Spule durch den Kupferzylinder kaum merklich vermindert wird, führt das Herausbewegen des verlustbehafteten Eisenstabes aus der Spule zu einer großen Gütesteigerung. Es erfolgt also mit abnehmender Induktivität eine Güteerhöhung, wodurch eine konstante Bandbreite über den Regelbereich erzielt wird.
• Die gewünschte Wirkung kann noch verbessert werden, wenn der Eisenkörper einen kleineren Durchmesser als der Kupferzylinder besitzt.
• Die Erfindung und dazugehörige Einzelheiten sind an Hand von Fig. i bis 3 beispielsweise erläutert.
• - In Fig. i ist die eigentliche Hochfrequenzspule mit i bezeichnet und vorzugsweise als Zylinderspule ausgebildet. In Richtung ihrer Achse sind der dünnwandige Kupferzylinder :2 und der daran befestigte Eisenstab 3 verschiebbar angeordnet. Die Einstellung erfolgt durch eine im einzelnen nicht dargestellte Antriebsvorrichtung, z. B. einen Seilzug. Der Durchmesser des Kupferzylinders beträgt beispielsweise 8 mm bei einer Wandstärke von 0,3 mm. Die Spule i hat einen Durchmesser von z. B. io mm. Der Eisenstab 3 hat einen wesentlich geringeren Durchmesser, z. B. i bis 3 mm. Es kann hierfür ein massiver Eisendraht verwendet werden. Bei einer praktischen Ausführungsform nach der Erfindung wurde bei voll eingetauchtem Kupferzylinder 2 eine Spulengüte von etwa 250 erreicht, und zwar bei der kleinsten Induktivität. Bei herausgezogenem Kupferzylinder 2 und voll eingetauchtem Eisenstab 3, d. h. also bei der größten Induktivität, wurde die Spulengüte auf etwa 8o bis iio gesenkt. Bei Verwendung im Ultrakurzwellenband steigt also die Spulengüte ungefähr proportional mit der Frequenz. Der erforderliche Verlauf der Spulengüte kann durch entsprechende Wahl von Dicke und Form des Eisendrahtes eingestellt werden. Um den Güteverlauf in Abhängigkeit von der Frequen'zänderung in gewünschter Weise einzurichten; kann man an Stelle-des Kupferzylinders 2 und/oder des Eisenstabes 3 Körper mit über die Länge veränderlichem Querschnitt verwenden; z. B. einen Kegel, einen Kegelstumpf, eine Pyramide oder einen Pyramidenstumpf. Ausführungsbeispiele dieser Art sind in Fig. 2 und 3 dargestellt. In Fig. 2. sind ein kegelstumpfförmiger Kupferkörper 4 mit dünner Wandstärke und ein konisch ausgebildeter Eisenkörper 5 vorgesehen. Beide sind mit ihren kleinsten Querschnitten miteinander verbunden. In Fig. 3 sind der Kupferkegel 4 und der Eisenkegel 5 umgekehrt zusammengesetzt. Für die Dimensionierung der Anordnung nach der Erfindung ist noch wichtig, daß der Abfall der Spuleninduktivität beim Eintauchen des Kupferzylinders um so größer wird, je größer man das Verhältnis des Kupferquerschnittes zum Spulenqu@erschnitt macht.
• Die für den Kupferkörper und den Eisenkörper gemeinsame Antriebsvorrichtung kann beim praktischen Aufbau verbilligt werden, wenn man den verhältnismäßig dünnen Eisenstab 3 selbst als Antriebsmittel verwendet. Er wird hierfür zweckmäßig mit einem Gewinde versehen, das in einer feststehenden Mutter gedreht werden kann oder umgekehrt. Dabei verschieben sich beide Körper in dem durch die Gewindesteigung gegebenen Maße. Es ist sogar möglich, an Stelle des Eisenstabes 3 ein Stahlseil zu benutzen, das gleichzeitig als An= triebsseil der Einstellvorrichtung dient. Der massive Eisenstab kann auch durch einen Masseeisenkern aus. pulverisiertem Hochfrequenzeisen oder einen Ferritkern ersetzt werden. Bei diesen Materialien hat man es durch entsprechende Zusätze in der Hand, die Permeabilität und den spezifischen Widerstand in verhältnismäßig einfacher Weise zu verändern. Man kann damit also den Güteverlauf unter Umständen leichter beeinflussen als bei einem Massivstab. Man verwendet im -übrigen keinen hochwertigen Masse- oder Ferritkern, sondern einen solchen mit großen Verlusten.
• Die Erfindung ist unter Umständen auch im Kurzwellenbereich anwendbar. Vorzugsweise ist die Anordnung im Ultrakurzwellenbereich geeignet, da man dort mit kleineren Induktivitätsänderungen auskommt, z. B. bei Frequenzen von etwa ioo bis Zoo MHz. Die Anordnung nach der Erfindung ist beispielsweise auch als Abstimmittel in Fernsehgeräten geeignet. Die Spule wird zweckmäßig auf einen zylindrischen Körper aus keramischem Material aufgebracht. -Dabei können die Wicklungen als leitende Schichten unlösbar mit dem Körper verbunden werden, z. B. durch Einbrennen eines dünnen bandförmigen Streifens aus Silber od. dgl.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Hochfrequenzspule mit veränderbarer Induktivität, bei welcher ein Abstimmkern aus mehreren Teilen relativ zur Spule verschoben wird, in einer Ausgestaltung für UKW-Zwecke (über So MHz), dadurch gekennzeichnet, daß ein Körper mit sehr niedriger Permeabilität und sehr kleinem spezifischem Widerstand, z. B. ein Kupferzylinder, als Abstimmelement (2) und ein Körper mit großer Permeabilität und größerem spezifischem Widerstand, z. B: ein massives Eisenstück oder ein Hochfrequenzkern mit hohen Verlusten, als dämpfendes Element (3) gleichzeitig verschiebbar sind, so daß die Spulengüte im Induktivitätsregelbereich mit kleiner werdender Induktivität ansteigt.
2. 2. Hochfrequenzspule nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper mit der niedrigeren Pernieabilität und dem kleineren spezifischen Widerstand (Kupferzylinder; 2) dann in die Spule eingetaucht wird, wenn der Körper mit der höheren Permeabilität und dem größeren spezifischen Widerstand (Eisenstab; 3) aus der Spule herausbewegt wird bzw. umgekehrt.
3. 3. Hochfrequenzspule nach Anspruch. i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper mit der höheren Permeabilität und dem größeren spezifischen Widerstand (Eisenstab; 3) einen kleineren Durchmesser besitzt als der Körper mit der niedrigeren Permeabilität und dem kleineren spezifischen Widerstand (Kupferzylinder; 2).
4. 4. Hochfrequenzspule nach einem der Ansprüche i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Körper (Kupferzylinder und Eisenstab; 2 und 3) hintereinanderliegend mechanisch miteinander verbunden sind und durch eine gemeinsame Einstellvorrichtung nacheinander in die Spule herein- bzw. aus ihr herausbewegt werden können.
5. 5. Hochfrequenzspule nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Eisenstab (3) einen Teil der Einstellvorrichtung bildet, z. B. indem er mit einem Gewinde versehen ist und in einer feststehenden: Mutter gedreht werden kann.
6. 6. Hochfrequenzspule nach einem der Ansprüche i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Körper mit der höheren Permeabilität und dem größeren spezifischen Widerstand ein Stahlseil (3) vorgesehen ist, das am Kupferzylinder (2) befestigt ist und vorzugsweise gleichzeitig das Antriebsseil der Einstellvorrichtung bildet.
7. 7. Hochfrequenzspule nach einem der Ansprüche i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper mit der niedrigen Permeabilität und dem kleineren spezifischen Widerstand (Kupferzylinder; 4) und/oder der Körper mit der höheren Permeabilität und dem größeren spezifischen Widerstand (Eisenstab; 5) veränderlichen Ouerschnittsverlauf hat, z. B. kegelförmig, kegelstumpfförmig, pyramidenförmig oder pyramidenstumpfförmig ausgebildet sind. B. Hochfrequenzspule nach einem der Ansprüche i bis 5 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Körper mit der höheren Permeabilität und dem größeren spezifischen Widerstand (3) ein Masseeisenkern oder ein Ferritkern, vorzugsweise mit großen Verlusten, vorgesehen ist.. Angezogene Druckschriften: P i tsch : »Lehrbuch der Funkempfangstechnik«, 195o, S. 186 und 187; deutsche Patentschriften Nr. 679 151, 679 346 USA.-Patentschriften Nr. 2 439 403, 1 7o6 837, 1 898 792, 2 325 279.