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射频电感器的设计

 无线电爱好者常常需要仿制一些新的。但这些电路中所带有的配套线圈和指定量的器却不容易买到。假如能够了解一些关于电感器的知识,就可以自行绕制各种类型的电感器,或将旧仪器中拆卸下的电感器加以改造和利用。其实自制电感器并不困难。本文将介绍有关自制电感器的一些简单方法,供读者参考。

 电感量较低的电感器通常用于射频( RF)电路中。一般可分为带(由铁氧体或磁铁制作的)磁芯和空芯(绕在绝缘骨架上或没有骨架的)线圈两种。  

 空芯电感器
  
  下图显示了用于短波谐振电路的一个空芯电感器的实例。此电感器共有20圈;直径16mm;长35mm;电感量3mH。配上一个最大值为300pF的可变器后,最低极限振荡5.3M。这些参数是如何计算出来的呢?请阅读本文后就知道了。同时也提供了进行电感器参数计算的简单应用程序。

  对于长度大于直径的绕制圈的‘长’线圈来说。线圈截面积A以m2(平方米)为单位,长度1以m(米)为单位。则下列关系式成立。

  式中:Uo为磁感常数或称真空。

  其值为:4pxl0或1.2466xlO-6亨,米虽然此式严格地说仅对于无限长的电感线圈是正确的。但当长度短至I=D(线圈直径)的情况下使用,也可以得到令人满意的近似结果。

  对于给定圈数的电感器来说,各圈之间的磁耦合程度随着线圈的长度的减少而增大,从而可以得到更大的电感量。反之增加各圈之间的空间则会减少线圈的电感。有时候,可以用这种方法来调节电感量。

  对于圆形截面的电感线圈来说,上述公式可以简化为如下的近似公式:这里,线圈直径D和长度f以毫米给出:

  公式中将π平方近似为≈10.这将引起约1. 3%的误差。由于电感量还决定于线圈的结构,如:线圈长度与直径之比、导线的粗细以及周围环境因素等。特别精确的计算是无法达到的。因此,对于各种用途的空心电感线圈来说,计算其电感时的精确度能够达到10%的范围就已经足够了。

 


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