Конструктивный расчёт катушки индуктивности входной цепи

По конструктивному признаку катушки контуров делятся на однослойные и многослойные, экранированные и неэкранированные, с магнитным сердечником и без сердечника.

Основные параметры катушек контуров:

· величина индуктивности L;

· добротность Q;

собственная емкость С;

· стабильность и механическая прочность;

· размеры и вес.

Однослойные цилиндрические катушки рекомендуется изготавливать с небольшой индуктивностью (до 200 мГн). Применяются они в контурах радиоприёмных устройств в диапазоне средних, коротких и ультракоротких волн. Обмотки обычно выполняются круглым медным проводом или путем нанесения металлизации в виде спирали на металлический каркас. Обмоточный провод рационально применять эмалированный (как наиболее влагостойкий). В однослойных катушках с шагом желательно применение посеребренного медного провода без изоляции.

В качестве материалов каркасов катушек следует стремиться использовать керамику, так как она наиболее стабильна в отношении высокой влажности, температуры и обладает малыми потерями на высокой частоте, а также пресшпан, эбонит, гетинакс, радиофарфор, полистирол и другой подходящий материал.

Оптимальное (с точки зрения минимума потерь) отношение между длиной намотки b и диаметром каркаса катушки D лежит в пределах b/D=0.4…0.8.

С увеличением диаметра каркаса катушки ее добротность возрастает.

Таблица 2.1. Рекомендуемый диаметр катушек

Рекомендуется использовать шаг намотки где d - диаметр провода без изоляции.

Для повышения конструктивной добротности катушки каркас должен при достаточной его прочности содержать минимальное количество изоляционного материала.

Хорошие результаты достигаются применением материала с малыми потерями на высокой частоте (полистирола, радиофарфора).

Для метровых и дециметровых волн рекомендуется выполнять бескаркасные катушки из нескольких витков толстого провода диаметром конструктивную добротность. Для создания катушек с индуктивностью меньше 1мГн применяют однослойные намотки с шагом. Цилиндрические катушки с однослойной намоткой удобны в изготовлении, обладают малой собственной ёмкостью и могут быть сравнительно точно рассчитаны на заданную индуктивность. Намотки с шагом позволяют повысить её стабильность и снизить собственную ёмкость.

Рис. 2.3 Катушка индуктивности

Рис. 2.4 Зависимость промежуточного коэффициента от отношения длинны катушки к её диаметру

Рис. 2.5 Зависимость поправочного коэффициента А от отношения диаметра провода к шагу намотки

Рис. 2.6 Зависимость поправочного коэффициента В от отношения числа витков

1. Выбираем диаметр каркаса, тип и диаметр обмоточного провода, а также вычисляем число витков намотки N для заданной индуктивности L.

Выбираем по таблице 1 диаметр намотки катушки индуктивности:

Выбранный тип обмоточного провода ПЭВ-2 со следующими параметрами:

диаметр провода без изоляции: ;

диаметр провода в изоляции: ;

коэффициент неплотности: .

. Число витков на 1 см длины намотки:

. Найдем вспомогательный параметр

где L - заданная величина индуктивности.

Другие стьтьи в тему

Р-канальный полевой транзистор с изолированным затвором
Одним из основных достижений микроэлектроники является создание на основе фундаментальных и прикладных наук новой элементной базы - интегральных микросхем. Развитие вопросов проектирования и совершенствование технологии позволило в короткий срок создать высокоинтегрированные функ ...

Радиолокатор. Радиолокационные станции
В 1887 году немецкий физик Генрих Герц начал эксперименты, в ходе которых он открыл существование электромагнитных волн, предсказанных теорией Джеймса Максвелла. Герц научился генерировать и улавливать электромагнитные радиоволны и обнаружил, что они по-разному поглощаются и отражаю ...