КАТУШКА ИНДУКТИВНОСТИ
INDUCTANCE COIL

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в колебательных контурах и частотных фильтрах для радиотехнических устройств различного назначения.
С наибольшим положительным эффектом изобретение может быть использовано в фильтрах гармоник мощных высокочастотных радиопередатчиков, когда необходимо, чтобы катушки индуктивности обеспечивали прохождение через них большого тока с минимальными потерями и имели высокую нагревостойкость.
В катушках индуктивности коротковолновых передатчиков большой мощности (1 кВт и выше) находят применение цилиндрические намотки из медного провода, ленты или трубки, в том числе намотки в виде ленты на ребро [1]. Все эти катушки индуктивности имеют большие габаритные размеры из-за увеличенной длины или из-за увеличенного диаметра в случае намотки лентой на ребро, при этом бескаркасные катушки индуктивности имеют пониженную стабильность параметров при изменении температуры.
Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой является катушка индуктивности, выполненная в соответствии с [2] и содержащая сборный каркас и N обмоток из неизолированного провода, соединенных параллельно и закрепленных на каркасе. Данная конструкция выбрана в качестве прототипа.
Существенный недостаток прототипа заключается в том, что катушка индуктивности не обеспечивает прохождение через нее большого тока из-за того, что каркас имеет низкую нагревостойкость.
Задача изобретения - расширение эксплуатационных возможностей катушки индуктивности.
Указанная задача решается тем, что в катушке индуктивности, содержащей рядовую цилиндрическую намотку с шагом, расположенную на сборном каркасе, состоящем из двух боковых панелей, расположенных параллельно и соединенных гребенками, выполненными в виде планок прямоугольного сечения с пазами для провода, при этом намотка выполнена неизолированным проводом круглого сечения в виде N обмоток, уложенных в соответствующие пазы гребенок с образованием витков некруглой формы и соединенных параллельно, причем каждый виток каждой обмотки имеет М граней, где М - количество гребенок, из которых две диаметрально противоположные и расположенные в одной плоскости гребенки имеют увеличенную длину, выступают за боковые панели и имеют отверстия для крепления, боковые панели и гребенки выполнены из термостойкого диэлектрика, при этом остальные М - 2 гребенки также имеют увеличенную длину и выступают за боковые панели, а все гребенки и боковые панели имеют двухстороннюю металлизацию в местах их соединения и обеспечивают возможность их скрепления при помощи пайки, причем каждая боковая панель имеет N металлизированных отверстий, соединенных между собой и с дополнительно введенным контактом при помощи двухсторонней металлизации боковых панелей и предназначенных для закрепления проводов в начале и в конце каждой обмотки при помощи пайки.
На фиг.1 изображена заявленная катушка индуктивности, содержащая шесть обмоток из неизолированного провода (N=6).
На фиг.2 и фиг.3 изображены каркас и детали каркаса заявленной катушки индуктивности, на которых показаны все металлизированные участки и отверстия.
Катушка индуктивности содержит рядовую цилиндрическую намотку 1 с шагом, расположенную на сборном каркасе, состоящем из двух боковых панелей 2, расположенных параллельно и соединенных гребенками 3 и 4, выполненными в виде планок прямоугольного сечения с пазами 5 для провода. Намотка 1 выполнена неизолированным проводом круглого сечения в виде N обмоток, уложенных в соответствующие пазы гребенок 3, 4 с образованием витков некруглой формы и соединенных параллельно, причем каждый виток каждой обмотки имеет М граней, где М - количество гребенок. Две диаметрально противоположные и расположенные в одной плоскости гребенки 4 имеют увеличенную длину, выступают за боковые панели и имеют отверстия 6 для крепления. Боковые панели 2 и гребенки 3, 4 выполнены из термостойкого диэлектрика, при этом гребенки 3 также имеют увеличенную длину и выступают за боковые панели 2. Все гребенки 3, 4 и боковые панели 2 имеют двухстороннюю металлизацию 7 в местах их соединения, которая обеспечивает возможность их скрепления при помощи пайки, причем каждая боковая панель 2 имеет N металлизированных отверстий 8 и одно металлизированное отверстие 9 для установки дополнительно введенного контакта 10. Металлизированные отверстия 8 и 9 соединены между собой при помощи двухсторонней металлизации 11 боковых панелей, при этом металлизированные отверстия 8 предназначены для закрепления проводов в начале и в конце каждой обмотки при помощи пайки, а контакты 10 выполняют роль выводов катушки индуктивности. Каркас заявленной катушки индуктивности, изображенный на фиг.2, содержит дополнительную панель 12, расположенную в средней части каркаса параллельно боковым панелям 2 и предназначенную для дополнительного закрепления гребенок 3, 4 и устранения их прогиба при намотке. При малом количестве витков, то есть при малой длине гребенок, дополнительная панель 12 может отсутствовать.
Заявленная катушка индуктивности имеет расширенные эксплуатационные возможности, благодаря тому, что каркас выполнен из термостойкого диэлектрика, например из армированного фольгированного фторопласта. Этот материал не позволяет осуществить соединение боковых панелей и гребенок при помощи клея, но в заявленном устройстве это ограничение устранено. Дополнительную прочность конструкции придает намотка. Применение термостойкого диэлектрика позволяет повысить допустимый уровень тока, проходящего через катушку индуктивности и приводящего к ее нагреванию. Еще одним преимуществом заявленной катушки индуктивности перед прототипом при ее изготовлении является более высокая технологичность, в частности то, что начало и конец намотки, содержащей N проводов, не требуют дополнительного закрепления, кроме припаивания проводов в металлизированных отверстиях. Для большей прочности соединений и дополнительной фиксации проводов в процессе намотки выступающие из металлизированных отверстий концы проводов могут быть загнуты.
Заявленная кольцевая катушка индуктивности может быть применена в фильтре гармоник мощного высокочастотного радиопередатчика, а также в других радиотехнических устройствах, где требуются катушки индуктивности с высокой нагревостойкостью.
Источники информации
1. Финкельштейн Л.А., Гиршман Г.Х. Антенные контуры широкодиапазонных коротковолновых передатчиков. М.-Л.: Госэнергоиздат, 1960, с.117, с.118, с.140.
2. Патент RU 2308108, кл. H01P 17/02. Катушка индуктивности / А.Г. Зиновьев, А.В. Богданов. - Заявлено 17.10.2005; опубликовано 10.10.2007.