«Н»: Ну, а конденсаторы переменной емкости?
«С»: Поскольку их применять мы не будем, то не станем и обсуждать эту тему.
«Н»: Но мы еще не обсудили проблему катушек индуктивности?
«А»: А ведь Незнайкин прав!
«С»: Настолько, что этот вопрос заслуживает отдельной беседы.
Глава 19. Об индуктивности — подробно!
«Аматор»: Не хотите ли взглянуть на содержимое этой коробки, уважаемый Спец?
«Спец»: О, да ведь это…
«А»: Да, мы с Незнайкиным пособирали по разным ящикам и шкафам все возможные каркасы для катушек индуктивности. Ведь, как мне кажется, контуров нам предстоит наматывать не один и не два!
«С»: Уж не загрустил ли ты, дорогой Аматор, по этому поводу?
«А»: Только отчасти, а больше потому, что не дает мне покоя одна историческая аналогия…
«С»: Если не секрет, то какая?
«А»: Да ей скоро почти 3000 лет! В восьмом веке до нашей эры Ассирию начали теснить «соседи». Но прославленный в веках и тысячелетиях ассирийский царь Тиглатпаласар Третий… удачно реорганизовал свою армию! Сделал ее регулярной. Ввел стандартизированное вооружение. Создал новый принцип тактического построения армии и… враги Ассирии в течение последующих десятков лет боялись ассирийцев как огня! Армии Тиглатпаласара нависли над Азией как тучи!..
«Незнайкин»: А что, на досуге он занимался еще и радиолюбительством?
«А»: Вот как раз об этом хроники как-то ничего не сообщают! Но, взглянув сейчас на десятки разнокалиберных катушек индуктивности, лежащих в этой коробке, я и подумал о войске Тиглатпаласара ДО его реорганизации!..
«С»: Ваш намек понял! Действительно, как говорилось уже в значительно более поздних летописях, «велика Россия, а порядка в ней нет…» Так вот, касательно всех этих разнокалиберных катушек индуктивности… Как говорил Василий Иванович (Чапаев) — «наплевать и забыть!».
«Н»: Так сурово?
«С»: «Жизнь диктует нам свои суровые законы». В нашей разработке будут использоваться действительно ДЕСЯТКИ индуктивностей. А радиотехническая печатная плата — это не футбольное поле! Принцип экономии места, габаритов и веса здесь очень важен. Учтите также, что разные типы каркасов имеют и разные ТКИ. Ну и, наконец, чисто эстетический момент!
Аккуратная плата, с установленными на ней аккуратными стандартными компонентами, которую при необходимости несложно (относительно) повторить — что может быть лучше?
«А»: В таком случае содержимое этой коробки я пожалуй подарю подшефной школе…
«С»: Это будет самым лучшим решением!.. В то время как мы с вами пойдем по пути Тиглатпаласара и, прежде всего, наведем порядок в том разнообразии типов каркасов, которые мы будем широко применять!
«Н»: Вы хотите сказать что одним или двумя типами мы не обойдемся?
«С»: Безусловно нет! Далее ты, Незнайкин, еще не раз убедишься в этом.
Итак, готовясь к нашему разговору об индуктивностях, я составил своеобразную практическую коллекцию, которую и хочу предложить сейчас вашему вниманию. Все эти каркасы мы зарисуем, присвоим им порядковые номера и дадим характеристики.
«А»: Отлично! Это сэкономит нам в дальнейшем массу сил и времени, а также обеспечит повторяемость!
«С»: Итак, вот с какими типами ВЧ-каркасов мы будем иметь дело в дальнейшем (см. стр. 342).
А вообще высокочастотными называются катушки индуктивности, импеданс которых носит индуктивный характер в диапазоне частот от 100 кГц до 400 МГц. ВЧ-катушки применяются в качестве элементов колебательных контуров, для получения, в случае необходимости, частотнозависимых цепей, полосовых фильтров и т. д.
«А»: А ВЧ-дроссели — это катушки индуктивности?
«С»: Дело в том, что ВЧ-катушки подразделяются на четыре группы:
а) катушки контуров, не определяющих частоту;
б) катушки контуров, определяющие частоту (гетеродинные);
в) катушки связи контуров с другими цепями;
г) дроссели высокой частоты.
Таким образом, ВЧ-дроссели — это и то, и не то! Тем более, что они не имеют элементов подстройки индуктивности.
ИНДУКТИВНОСТЬ — есть физическая величина, которая характеризует количество энергии, запасаемой катушкой при протекании по ней электрического тока. Она зависит от формы, размеров, числа витков катушки, а также от параметров ее сердечника.
«А»: Если он у нее есть!.. Тогда ДОБРОТНОСТЬ катушки есть отношение реактивного сопротивления катушки к активному. Любой катушке присуши и паразитные параметры. Например, СОБСТВЕННАЯ ЕМКОСТЬ, поскольку в диапазонных катушках она уменьшает коэффициент перекрытия диапазона частот.
«С»: Катушки индуктивности характеризуются СТАБИЛЬНОСТЬЮ параметров при изменении температуры и влажности.
«Н»: Ее, очевидно, характеризует температурный коэффициент индуктивности — ТКИ?
«С»: Да! Напомним, что ТКИ — это относительное изменение индуктивности при изменении температуры на 1 °C. Отметим, что катушки типов I и VII лучше наматывать СПЛОШНОЙ намоткой, то есть виток к витку. Максимальная индуктивность, которую при этом можно получить, не превышает 15 микрогенри.
«Н»: Но ведь это же так мало! Получается, что эти каркасы в нашем приемнике использовать не удастся?
«С»: Напротив! В нашей разработке, в основном, будут применяться индуктивности значительно меньшие!
Самая главная наша забота — это добротность и стабильность применяемых катушек.
«А»: Поэтому самые крупногабаритные (тип V и VI) изготовлены из фторопласта? Это лучшее, что можно пожелать?
«С»: К сожалению, не самое лучшее! В дорогих профессиональных приемниках специального назначения именно гетеродинные катушки, порой, являются одними из самых дорогих компонентов. Они изготавливаются из плавленого кварца и обмотки на них не наматываются, а формуются точным вжиганием чистого серебра.
Вот это, действительно, сверхвысокостабильные катушки! Но фторопласт — это, без преувеличения, сказочный материал! И в отношении диэлектрических свойств на высоких частотах тоже! Из доступных (относительно) материалов, фторопласт — наилучший!
«А»: На чертеже каркасов типа V и VI изображено нанесение внешней резьбы! Это для того, чтобы обеспечить намотку с принудительным шагом?
«С»: Именно для этого! Поскольку эта мера способствует повышению добротности. При этом намотку выполняют толстым ПОСЕРЕБРЕННЫМ проводом с некоторым натяжением.
«Н»: И как много таких катушек вы предполагаете использовать в приемнике?
«С»: Немного! Возможно всего одну — в ГПД! Но нужную добротность в состоянии обеспечить в этом случае только тип VI!
«Н»: Но канавки для намотки с принудительным шагом имеют и заводские катушки типа III и IV!
«А»: И ты еще сам убедишься, насколько это удобно!
«Н»: Но вот я держу в своей руке стандартный латунный экран. Каково его значение?
«С»: Экранированные катушки применяют, когда необходимо устранить паразитные связи или наводки, то есть влияние на катушку полей других источников. Эффективность экранирования повышается с увеличением частоты переменного электромагнитного поля, толщины экрана и УМЕНЬШЕНИИ удельного сопротивления материала экрана. Но применение экрана изменяет параметры катушки. Уменьшается индуктивность и добротность, увеличивается собственная емкость.
«А»: Но, тем не менее, кругом и рядом в радиоприемниках применяется экранирование!
«С»: Ничего удивительного! Наводки сторонних источников подавляются великолепно. Уменьшение индуктивности компенсируется несколькими лишними витками и применением сердечника. А добротность, например, в контурах ПЧ (мы еще в этом убедимся на практике) изначально избыточна!
На частоте 465 кГц добротность контуров более высокая, чем 80, практически, не нужна! А сами катушки обеспечивают почти в полтора раза больше!
