Экранированные катушки.

Для устранения паразитных связей между каскадами используют экраны в виде металлических стаканов круглой или прямоугольной формы, которые надевают на катушку.

Сущность экранирования заключается в следующем: магнитное поле катушки наводит в поверхностном слое экрана вихревые токи, которые создают поле обратного направления. Если толщина экрана больше поверхностного слоя проникновения вихревых токов, то взаимодействие поля катушки с полями других источников исключается. Для устранения возможных емкостных связей экран заземляют. Чем выше проводимость материала экрана, тем больше по величине вихревые токи и тем выше экранирующие свойства экрана. На длинных и средних волнах используют алюминиевые экраны, на коротких – латунные и медные. Толщина экрана обычно выбирается из технологических соображений (возможности вытяжки) и составляет 0,5 – 1 мм.

Под влиянием экрана изменяются основные электрические параметры катушки: уменьшаются индуктивность и добротность, увеличивается сопротивление и собственная емкость.

Изменение параметров катушки тем больше, чем ближе к ее виткам расположен экран, т.е. изменение параметров зависит от соотношения между размерами катушки и размерами самого экрана.

Индуктивность экранированной катушки Lэ меньше, чем неэкранированной L , за счет встречного поля экрана.

L э = L 1 -  (D / D э)3,

где:  - коэффициент, зависящий от соотношения длины и диаметра намотки, D – диаметр катушки, Dэ – диаметр экрана.

Влияние экрана на величину индуктивности учитывают для однослойных катушек, причем допустимо уменьшать индуктивность не более чем на 20%. У многослойных катушек основное поле почти полностью сконцентрировано в обмотке или сердечнике катушки и слабо влияет на токи в экране, поэтому влиянием экрана пренебрегают.

Рис.10. Экранированные катушки индуктивности

Чтобы на схемах обозначить экранированную катушку, ее условное обозначение помещают в знак экранирования, который соединяют с корпусом.

Рис.11. Условное обозначение экранированной катушки индуктивности с переменной индуктивностью.

Также необходимо отметить, что экранировать необходимо лишь катушки большого размера, диаметр которых составляет более 15 – 20 мм.

Катушки диаметром не более 4 – 5 мм создают магнитное поле в относительно небольшом пространстве и при удалении таких катушек от других деталей на расстояние в 4 – 5 раз больше их диаметра опасных связей, как правило, не возникает, поэтому они не нуждаются в специальном экранировании.

Отдельно стоит рассказать о том, как устроена катушка с переменной индуктивностью, их еще называют вариометры. Чаще всего вариометры используются в колебательных контурах для точной настройки частоты резонанса. Для создания катушек с переменной индуктивностью используют разные решения:

- Сердечник может двигаться относительно обмотки.

- Две обмотки расположены на одном сердечнике и соединены последовательно, при их перемещении изменяется взаимоиндукция и индуктивная связь. При этом подвижная часть называется ротором, а неподвижная — статором.