DE1193119B - Elektrische Miniaturbaugruppe, insbesondere Miniaturfilter - Google Patents

Description

• Elektrische Miniaturbaugruppe, insbesondere Miniaturfilter Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Miniaturbaugruppe, insbesondere ein Miniaturfilter, das aus einer in einem Abschirmbecher angeordneten Spule und einem weiteren elektrischen Bauelement, z. B. Kondensator, Widerstand od. dgl., besteht. Derartige Minaturfilter werden insbesondere zur Bestückung von Transistorgeräten, wie Taschenempfänger u. dgl., verwendet.
• Es sind bereits kombinierte elektrische Miniaturbauelemente, bestehend aus Spule und Kondensator, bekannt, bei denen die Wicklung innerhalb eines oder mehrerer Kappenkerne aus magnetisierbarem Material angeordnet ist. Der Induktivitätsabgleich kann entweder durch Verstellen eines dieser Kappenkerne gegenüber dem anderen und der Spule oder durch zusätzliche, z. B. Ferrit-Gewindeabgleichstifte vorgenommen werden. Die Kerne aus magnetisierbarem Material haben auch andere Formen, z. B. in Art einer Garnrolle, eines T- oder eines Doppel-T-Stückes.
• Solche bekannten Anordnungen sind z. B. auf einer Grundplatte aus isolierendem Material gruppiert, und über die gesamte Konstruktion ist ein Abschirmbecher aus Metall geschoben, der insbesondere störende elektromagnetische Wellen von der Spulenanordnung abschirmt. Innerhalb des Abschirmbechers sind z. B. die für eine Filteranordnung notwendigen Kondensatoren in der Art keramischer Kondensatoren derart angeordnet, daß die Belegungen mit den in der Grundplatte befestigten Anschlußorganen in Verbindung stehen, und ein keramisches Dielektrikum die Belegungen trennt.
• Den bekannten Konstruktionen derartiger Miniaturfilter ist gemeinsam, daß sie einen verhältnismäßig großen Raum beanspruchen. Die Forderungen nach einem bestimmten Gütewert lassen bisher eine weitere Miniaturisierung derart gestalteter Miniaturbauelemente nicht zu.
• Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem kombinierten elektrischen Miniaturbauelement bei ausreichenden elektrischen Eigenschaften die Abmessungen des Abschirmbechers zu verkleinern und den gesamten Raumbedarf eines solchen Bauelements zu vermindern. Weiterhin wird gefordert, daß die magnetisierbaren Teile einfach herzustellen sind und daß die Verwendung listenmäßiger Kondensatoren möglich ist.
• Die Erfindung besteht bei einer elektrischen Miniaturbaugruppe, insbesondere einem Miniaturfilter, bei der innerhalb eines Abschirmbechers eine elektrische Spule sowie mindestens ein anderes elektrisches Bauelement, insbesondere ein Kondensator, angeordnet und eine mit Kontaktorganen versehene Grundplatte als Becherabschluß verwendet ist, wobei die Achsen der Spulenwicklung und des Abschirmbechers im rechten Winkel zur Grundplatte verlaufen, in der Kombination folgender Merkmale: a) Die Spule weist einen zentral durch die Spulenwicklung geführten stiftförmigen sowie einen rahmenförmigen magnetisierbaren Kernteil auf, der etwa eine Hälfte der.Spulenwicklung derart umfaßt, daß die Enden des stiftförmigen Kernteils in halbzylindrischen Aussparungen der Jochteile des rahmenförmigen Kernteils eingesetzt sind; b) der rahmenförmige Kernteil ist derart diagonal im Abschirmbecher angeordnet, daß die Spulenachse von der Becherachse in Richtung zu einer Becherecke versetzt verläuft; e) das bzw. die anderen elektrischen Bauelemente sind in derjenigen Becherecke angeordnet, die der von der Spulenwicklung ausgefüllten Becherecke gegenüberliegt.
• Nach der Erfindung wird der Ferritkern, der den außerhalb der Wicklung liegenden magnetischen Fluß schließt, aus Raumgründen als flacher, rahmenförmiger Kern ausgebildet. Dieser Kern kann im wesentlichen ohne Nachbearbeitung hergestellt werden. Er weist an seinen Jochteilen je eine halbzylindrische Aufsparung auf. In diesen Aussparungen liegt der Spulenkörper mit seinen nicht von der Wicklung bedeckten Enden.
• In weiterer Ausbildung der Erfindung kann der Spulenkörper an einem oder beiden von der Spulenwicklung freien Enden etwa auf dem halben Umfang durchbrochen sein, so daß der rahmenförmige Ferritkern direkt auf dem in dem Spulenkörper befindlichen Abgleichstift mit seinen halbzylindrischen Aussparungen aufliegt. Um die maximale Güte zu erreichen, muß der magnetische Kreis entsprechend geschert sein. Diese Scherung läßt sich in gewissen Grenzen derart einstellen, daß zwischen Ferritrahmen und Abgleichstift an den Berührungsstellen eine Isolierstoffschicht geeigneter Dicke vorgesehen wird. Diese kann z. B. durch eine Lackschicht oder durch eine eingelegte Isolierfolie gebildet sein. Das Führungsgewinde für den Abgleichstift ist dann z. B. nur am halben Umfang ausgeführt und außerdem nur an einem Ende des Spulenkörpers angebracht.
• Der Abschirmbecher hat die Form einer quadratischen Säule. Um deren Rauminhalt weitgehend auszunutzen, ist der Ferritrahmen diagonal angeordnet. Dies wird dadurch ermöglicht, daß der Spulenkörper auf der Grundplatte durch exzentrische Versetzung den Raum in einer Diagonalen für den Rahmenkern frei läßt. Der zusätzliche freie Raum innerhalb des Abschirmbechers wird zum Einbau des weiteren elektrischen Bauelements ausgenutzt. So kann z. B. ein zylinderförmiger Kondensator, z. B. ein Styroflexkondensator mit 2,2 mm Durchmesser und 7 mm Länge, in diesem freien Raum untergebracht werden. Die Becherabmessung bei einem erfindungsgemäßen Miniaturbauelement beträgt z. B. nur 6 - 6 - 11 mm.
• Die elektrischen Eigenschaften eines beispielsweise als Zwischenfrequenzfilter ausgelegten erfindungsgemäßen kombinierten elektrischen Miniaturbauelements sind hinsichtlich des außerordentlich geringen Raumbedarfs von beispielsweise nur 0,4 cm3 Quadervolumen bei einer Grundfläche von etwa 0,36 cm2 außerordentlich gut. So erreicht man beispielsweise bei einer Frequenz f = 470 kHz, der üblichen Zwischenfrequenz von Rundfunkempfängern, eine Güte von etwa Q = 135. Dabei besteht die auf dem Spulenkörper aufgebrachte Wicklung aus etwa 145 Windungen einer Hochfrequenzlitze 4 - 0,06 mm Cu. Als Temperaturkoeffizient der Resonanzfrequenz f,. wurde festgestellt, d. h., bei einer Temperaturänderung d T von +35° C würde eine Resonanzfrequenzänderung d f, von etwa +1 kHz eintreten. Die eingelegte Isolierstoffolie besitzt bei den angegebenen elektrischen Werten eine Dicke von d = 2 - 0,1 mm.
• Zur weiteren Erläuterung sind in den Figuren Beispiele der Erfindung angegeben.
• F i g. 1 zeigt den rahmenförmigen äußeren Ferritkern mit halbzylindrischen Aussparungen 1 in den Jochteilen 2.
• Aus F i g. 2 ist ersichtlich, wie der Spulenkörper exzentrisch versetzt auf einer Grundplatte derart angeordnet ist, daß der äußere Rahmenkern 3 in etwa der Diagonalen 4 der Grundplatte 5 zu stehen kommt. Dieser Rahmenkern ist mit seinen halbzylindrischen Aussparungen an die äußeren, von der Wicklung freien Enden des Spulenkörpers 6 gelegt, so daß die Dicke der Spulenkörperwandung von beispielsweise 0,3 mm, in der sich der magnetisierbare Abgleichstift 7 befindet, gleichzeitig den Luftspalt darstellt und damit die Scherung des Kerns festlegt. Der magnetische Weg wird also im wesentlichen über den Abgleichstift, die Jochteile und die Schenkel des Rahmenkerns geschlossen.
• In weiterer Ausbildung der Erfindung sind eine oder beide Enden des Spulenkörpers auf dem vom Ferritrahmen umfaßten Teilumfang durchbrochen. Auf diese Weise kann z. B. durch Einlegung einer Abstandsfolie 8 gewünschter Stärke der Luftspalt variiert und die Scherung verändert werden. Diese Art der Luftspalteinstellung ist in F i g. 4 dargestellt. Die Wicklung ist nicht dargestellt. Die Isolierstofffolie 8 übernimmt dabei die Festlegung des Luftspaltes zwischen dem äußeren Rahmenkern 3 und dem Abgleichstift 7. Der Luftspalt kann auch durch eine Lackschicht gebildet werden, die auf den Rahmenkern aufgebracht wird. Die Befestigung des äußeren Rahmenkerns an dem Spulenkörper 6 ist z. B. dadurch gewährleistet, daß die Isolierstoffolie und der äußere Rahmenkern durch Verkleben am Spulenkörper festgelegt ist. Als weiteres Bauelement ist ein Styroflexkondensator 9 mit Abmessungen von z. B. 2,2 mm Durchmesser und 7 mm Länge verwendet. Der Abschirmbecher 10 umschließt die Anordnung.
• F i g. 3 stellt den Schnitt einer Seitenansicht des in F i g. 4 abgebildeten Elements dar. Mit 11 sind die Anschlußorgane bezeichnet.

Claims (6)

1. Patentansprüche: 1. Elektrische Miniaturbaugruppe, insbesondere Miniaturfilter, bei der innerhalb eines Abschirmbechers eine elektrische Spule sowie mindestens ein anderes elektrisches Bauelement, insbesondere ein Kondensator, angeordnet und eine mit Kontaktorganen versehene Grundplatte als Becherabschluß verwendet ist, wobei die Achsen der Spulenwicklung und des Abschirmbechers im rechten Winkel zur Grundplatte verlaufen, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale: a) Die Spule weist einen zentral durch die Spulenwicklung geführten stiftförmigen (7) sowie einen rahmenförmigen (3) magnetisierbaren Kernteil auf, der etwa eine Hälfte der Spulenwicklung derart umfaßt, daß die Enden des stiftförmigen Kernteils in halbzylindrischen Aussparungen der Jochteile des rahmenförmigen Kernteils eingesetzt sind; b) der rahmenförmige Kernteil (3) ist derart diagonal im Abschirmbecher (10) angeordnet, daß die Spulenachse von der Becherachse in Richtung zu einer Becherecke versetzt verläuft; c) das bzw. die anderen elektrischen Bauelemente (9) sind in derjenigen Becherecke angeordnet, die der von der Spulenwicklung ausgefüllten Becherecke gegenüberliegt.
2. 2. Miniaturbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der ferromagnetische Spulenkern aus einem einen Teil der Wicklung umgebenden Rahmen und einem Abgleichstift besteht und daß der Rahmen je eine halbzylindrische Jochaussparung für den Spulenkörper oder den im Spulenkörper geführten Abgleichstift aufweist und daß der Rahmen im Abschirmbecher diagonal angeordnet ist.
3. 3. Miniaturbaugruppe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen an seinen von der Wicklung abgewandten äußeren, am Abschirmbecher anliegenden Kanten angefast ist.
4. 4. Miniaturbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder beide Enden des Spulenkörpers auf dem vom Rahmen umfaßten Teilumfang durchbrochen und die Luftspalteinstellung zwischen Rahmen und Abgleichstift entweder mittels einer eingelegten, insbesondere aus Isolierstoff bestehenden Abstandsfolie oder mittels einer auf den Rahmen aufgebrachten Lackschicht vorgenommen ist.
5. 5. Miniaturbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Spulenkörper und die Grundplatte aus einem mechanisch zusammenhängenden .Stück bestehen.
6. 6. Miniaturbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Kondensator ein Polystrolkondensator eingesetzt ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 1020 505; britische Patentschrift Nr. 449163; »Funkschau«, 1950, Heft 9, S. 146.