165863. lajstromszámú szabadalom • Előmágnesezéssel hangolt vasmagos nagyfrekvenciás tekercselrendezés különösen vobulált oszcillátorokhoz

3 165863 4 által kifeszített sík a gerjesztő vasmag résében kialakult mágneses erővonalakkal párhuzamos helyzetben van. A zárt nagyfrekvenciás vasmagot legcélszerűbben gyürü vagy toroid alakú ferritmagból képezhetjük ki. 5 Ebben az esetben az előmágnesező vasmag légrésének a szélessége lazán illeszkedik a nagyfrekvenciás vasmag külső átmérőjéhez. Ha az így kialakított nagyfrekvenciás tekercset ismert kapcsolású nagyfrekvenciás oszcillátor frekven- 10 ciameghatározó áramkörébe kapcsoljuk, akkor a tekercs nagyobb jósági tényezője következtében az oszcillátor rezgési amlitúdója és frekvenciaátfogása megnövekszik, harmonikus tartalma pedig lecsökken. A harmonikustartalom további csökkentése céljából 15 a gerjesztő vasmag résében több, egymáshoz hasonló vasmagon kialakított tekercset helyezünk el, amelyek közül az egyik tekercset az oszcillátor frekvenciameghatározó áramkörébe, a többi tekercset pedig az oszcillátor kimenőáramkörével sorosan kapcsolt har- 20 monikus szűrőbe iktathatjuk. A tekercsek csatolásmentesítése céljából célszerűen az oszcillátortekercset tartalmazó zárt vasmag síkját a többi vasmag síkjára merőlegesen kell elhelyeznünk. Az oszcillátortekercsből az energiát ugyanarra a vasmagra tekercselt 25 kicsatoló tekercséről vehetjük le. A találmányt a továbbiakban a rajz alapján ismertetjük részletesebben, amelyen a találmány szerinti tekercselrendezés egy példakénti kiviteli alakját tüntettük fel. A rajzon az 30 1. ábra a két kapcsolódó vasmag vázlata, a 2. ábra több nagyfrekvenciás vasmaggal kapcsolódó gerjesztő vasmag elölnézete és oldalnézete, a 3. ábra a találmány szerinti elrendezést felhasz- 35 náló oszcillátor egyszerűsített kapcsolási rajza. Az 1. ábrán sematikusan ábrázoltuk a gerjesztőkör 3 vasmagját, amely alacsony határfrekvenciájú vasból, előnyösen négyszögletes keresztmetszetű ferritmagból 40 van kialakítva. Az ábrán az áttekinthetőség kedvéért a 3 vasmagot gerjesztő tekercset nem tüntettük fel. A 3 vasmag mágneskörének légrésében a gerjesztés hatására a 3 vasmag keresztmetszetére merőleges irányú közel homogén gerjesztő mágneses tér keletkezik. 45 A nagyfrekvenciás 4 tekercset gyűrű alakú 1 vasmagra tekercseltük és az 1 vasmagot úgy helyeztük el a gerjesztő 3 vasmag légrésében, hogy forgástengelye a gerjesztő mágneses erővonalakra merőleges legyen. A 3 vasmag résszélességét úgy választottuk 50 meg, hogy lazán illeszkedjen a beléje helyezett gyűrű alakú 1 vasmag külső átmérőjéhez. Ha a 4 tekercset nagyfrekvenciás feszültséggel gerjesztjük, az 1 vasmagban a gyűrű kerületével párhuzamos, zárt és kör alakú mágneses 2 erővonalak 55 keletkeznek. Az 1 vasmagon elhelyeztünk egy 5 kicsatoló tekercset is, amelynek a menetszámát és méreteit a terhelő impedanciának megfelelően választottuk meg. Ha a 3 vasmag előmágnesező mágneses terét 60 változtatjuk, akkor ennek hatására változik a nagyfrekvenciás 1 vasmag előmágnesezettsége és így reverzibilis permeabilitása is. A reverzibilis permeabilitás változása pedig közvetlenül befolyásolja a 4 tekercs induktivitását. Láthatjuk tehát, hogy a 3 vasmag 65 gerjesztésével így befolyásoltuk a 4 tekercs induktivitását, de a 4 tekercs 2 erővonalai áz előmágnesezéskor a 3 vasmaggal nem kapcsolódtak. A 2. ábrán a 3 vasmag résében több, egymáshoz hasonló gyűrű alakú vasmagon kialakított tekercset tüntettünk fel. A tekercseknek zárt erővonalképük miatt kis szórása van. A tekercsek között a csatolást tovább csökkenthetjük, ha a gyűrű alakú vasmagok síkját egymáshoz képest 90°-kai elfordítjuk. A 4 tekercs 1 vasmagját ezért az ábra szerint a 7 tekercsek 6 vasmagjaira merőlegesen helyeztük el. A 3. ábrán ismert oszcillátorkapcsolást tüntettünk fel, amelynél a frekvenciameghatározó rezgőkör induktivitását az előmágnesezéssel hangolható 4 tekercsből alakítottuk ki. Az áramkör így nagyfrekvenciás vobulátorként alkalmazható. A vubolátor jeleinek a felharmonikus-tartalmát tovább csökkenthetjük, ha a kimenőáramkörébe megfelelő határfrekvenciájú aluláteresztő szűrőt iktatunk. Mivel a vobulátor frekvenciaátfogása 2:1, vagy még ezt meghaladó értékű is lehet, a legalacsonyabb üzemi frekvenciának az elnyomandó második felharmonikusa még egy lehetséges üzemi sávba esik. Jó hatásfokú felharmonikus-elnyomást érhetünk el, ha az aluláteresztő szűrő összes induktivitását a találmány szerint kialakított tekercsekből készítjük, és a tekercseket az oszcillátortekerccsel azonos előmágnesező térbe helyezzük. A példakénti megoldásnál az aluláteresztő 7 tekercseit ezért a gyűrű alakú 6 vasmagokra tekercseltük, és a tekercseket a 2. ábra szerint helyeztük el a 3 vasmag légrésében. Az aluláteresztő szűrő határfrekvenciája a vobulátor legalacsonyabb frekvenciájánál még a vobulátor sávján belül lesz, de ha a 3 vasmag gerjesztésével az oszcillátorfrekvenciát növeljük, akkor az aluláteresztő szűrő határfrekvenciája is növekedni fog, és a sávon kívülre esik. A 3. ábra szerinti áramkörrel például 40-110 MHz-es frekvenciaátfogás mellett is 40 dB-nél jobb felharmonikus-elnyomást tudtunk biztosítani. A találmány szerinti tekercselrendezés vobulált oszcillátorokon kívül minden olyan áramkörben előnyösen alkalmazható, ahol jó minőségű, előmágnesezéssel hangolható induktivitású nagyfrekvenciás tekercsre van szükség. Szabadalmi igénypontok 1. Előmágnesezéssel hangolt vasmagos nagyfrekvenciás tekercselrendezés különösen vobulált oszcillátorokhoz, amelynél az előmágnesező vasmag mágneskörében légrés van, azzal jellemezve, hogy az előmágnesező vasmag (3) légrésében legalább egy vasmagos nagyfrekvenciás tekercs (4) helyezkedik el, amely tekercs (4) zárt célszerűen gyűrű alakú nagyfrekvenciás vasmagra (1) van tekercselve, és ez a nagyfrekvenciás vasmag (1) úgy van elhelyezve az előmágnesező vasmag (3) légrésében, hogy tengelye az előmágnesező vasmag (3) légrést határoló felületeivel legfeljebb 20°-os szöget zár be. 2. Az 1. igénypont szerinti elrendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a nagyfrekvenciás tekercsnek (4) célszerűen gyűrű alakú vasmagja (1) van, és az előmágnesező vasmag (3) légrésének a szélessége a gyűrű alakú vasmag (1) külső átmérőjéhez van illesztve. 2