Космонавтика  Экранирование высокочастотных катушек 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 [ 125 ] 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284

ТАБЛИЦА lb.3

Параметры броневых сдечшков из каэбонил*ногв железа (но ГОСТ t0983-64)

ац -0

1/°С

Тип сердечника

Подстроечный сердечник

частота, МГц

AL/i, %

0.2 - 2

2-25

0.2 - 2

2-25

СБ-9а

МЗХ8

СБ-12а

12,3

М4ХЫ.5

СБ23-11а

18.5

11,4

Ш7Х13

33,6

СБ23-14а

17.4

1М7х19

СБ-28а

23,4

1М8х13

42,8

45,5

СБ-34а

13,5

28,4

20,4

lAWxSO

45.5

Примечание. 1. Размеры сердечников СБ-9а, еБ-12а по 4 классу точности; СБ23-11а, СБ23-14а, СБ-28а, СБ-34а по 5 классу тючвости, степень К ОСТ ЫКТП 1256. 2. Допуски на резьбу по 3 классу точности



ТАБЛИЦА 11.4

Параметры цилиндрических сердечников из карбонильного железа

II а, -10. 1/°С

Чвстота, МГц

0.2-2 I 2-25 I 0,2-2

2-25

СЦР-1

СЦР-2 СЦР-3 СЦР-4 СЦР-5 СЦР-6 СЦР-7 СЦР-8 СЦГ-1 СЦГ-2 СЦТ-1 СЦТ-2

10 19 10 19 10 19 10 19 10 19 10 19

1,5 1,6 1,6 1.7 1.6 1,8 1.5 1.6 2,1 2,4 2,0 2.3

1,7 1,9 1,7 1.9 1,7 1,9 1.7 1.9 2,1 2.3 1,9 2,2

13,6 14,5 14,5 15,5 14,5 16,4 13,6 14,5

18,2

15,5 17.3 15,5 17.3 15,5 17.3 15,5 17,3

17,3 20

Прим ечян и я: 1. Допуск иа резьбу сердечников СЦР по 3 классу точности, степень К ОСТ НКТП 1256, допуск на диаметр СЦГ, СЦТ- (-0,1 мм).

2. Для сердечников СЦР-1-СЦР-2 величина [i указана прн D.D- = 1,26-1,3; для сердечников остальных типов-при Dpp/Dp= 1,1 -1,15.

Добротность катушки с магнитным сердечником зависит от потерь в материале, величины и очень сильно от частоты. Приближенно можно считать, что на относительно невысоких частотах добротность катушки с сердечником в Yvc Раз больше добротности катушки с той же индуктивностью, но без сердечника. С увеличением частоты добротность падает, так как потери в сердечнике растут, а Не уменьшается. Частоту, на которой введение сердечника не увеличивает добротность катушки, можно считать верхней границей рабочего диапазона. На частотах выше граничной сердечники применяют только для подстройки индуктивности

Высокочастотные материалы

Магнитные сердечники для высокочастотных контурных и дроссельных катушек индуктивности изготовляют нз магнитодиэлектри-ков и ферритов.

Магнитодиэлектрикн представляют собой конгломерат из размельченного вещества, содержащего железо, отдельные частицы которого механически связаны между собой ди.электриком. В настоящее время наиболее часто используется магнитодиэлектрик карбонильное железо , получаемый прессованием порошкообразного карбонильного железа с бакелитом, стиролом или амииопластом (ГОСТ 13610-68). Сердечники из . карбонильного железа применяются до частот 30-50 МГц в катушках и дросселях средней стабильности (в высокостабильных катушках сердечники вообще не применяют).



Магнитодиэлектрик карбонильное железо мало подвержен влиянию температуры, старению, обладает незначительными потерями.

Ферриты представляют собой твердый раствор сложных окислов железа с добавлением в кристаллическую решетку атомов 2-валентных металлов. Простые ферриты имеют химическую формулу МО-М О-рСа-Оз, в которой М обозначает цвухвалентный металл (Ni; Мп; Li; Си; РЬ), а М - Zn; Cd). Ферриты огличаются высокой магнитной проницаемостью и большим удельным сопротивлением (до 10*0 Ом-см). По механическим свойствам ферриты близки к керамике.

Нэ радиочастотах наиболее употребительны [2] никель-цинковые (НЦ), марганцево-цинковые (МЦ), литий-цинковые (ЛЦ) и другие смешанные ферриты.

Особенностью МЦ-ферритов является высокая магнитная про-ницаемосчь (р. <4000) и большие потери на частотах более 0,5 МГц. В основном их используют на частотах до 100 кГц.

На высоких частотах применяют ЛЦ-ферриты, обладающие невысоким значением jio (ДО 100-200).

Чаще других применяют НЦ-ферриты, которые имеют удовлетворительные характеристики в широком диапазоне частот. В диапазонах ДВ, СВ используют ферриты с магнитной проницаемостью 600-2000, KB - 50-200 и УКВ - 5-20.

Сердечники из феррита применяют для изготовления миниатюрных катушек с высокой добротностью, ферровариометров с большим перекрытием, миниатюрных дросселей.

При конструировании этих узлов следует учитывать, что магнитные свойства ферритов сильно зависят от частоты и напряженности магнитного поля. Ферриты подвержены старен.ию. Изменение величины !1 за год может сост .лять от ±1 до ±5% (у некоторых образцов до ±10%). Механические воздействия (вибрация, удары) также могут явиться причиной необратимого изменения магнитных свойств сердечника.

Диэлектрическая проницаемость ферритов велика и может достигать нескольких сотен единиц. С повышением частоты она резко падает. Так, в диапазоне радиочастот 8. составляет 20-40, на СВЧ - 10.

Коэффициент температурной нестабильности а, катушек с фер-ритовыми сердечниками в 2-10 раз выше, чем аналогичных катушек с сердениками из карбонильного железа. Величина определяется температурным коэффициентом магнитной проницаемости материала, формой сердечника, качеством сборки (броневые сердечники) и многими другими факторами. Следует отметить, что температурный коэффициент магнитной проницаемости может быть как положительным, так и отрицательным, причем его значение может изменяться при переходе от одного температурного интервала к дру. гому. При температурах выше 80-200 С магнитные свойства ферритов пропадают.

Обозначение марки феррита. Цифры обозначают величину начальной магнитной проницаемости (например 1500НМ, 50ВЧ2). Первая буква или первые две буквы указывают обычно рабочий диапазон частот феррита (Н - низкочастотный, т. е. до 2 МГц, ВЧ - высокочастотный). Вторая буква указывает состав феррита; Н - НЦ-феррит, М - МЦ-феррит; буквы И и С говорят, что феррит пред-



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 [ 125 ] 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284