Уточнение электрических параметров конструкции

3.3 Уточнение электрических параметров конструкции

Как, впрочем, и другие конструкции данная конструкция катушки индуктивности не совершенна из-за присутствующих сопротивлений потерь намотки, экрана и сердечника, каркаса, диаметр которого влияет на собственную емкость катушки. Сопротивление потерь намотки характеризуется активным сопротивлением провода и его сопротивлением току высокой частоты. Сопротивление провода является физический характеристикой материала, из которого изготовлен данный провод. Активное сопротивление металлического отрезка провода длиной  и площадью поперечного сечения  определяется по следующему соотношению (3.18)

, (3.18)

где  - удельное сопротивление материала, из которого изготовлен провод, для меди оно составляет 0,0017 ;

 фактическая длина намотки.

Учитывая это, получим формулу (3.19)

 (3.19)

где  диаметр одной жилы;

 количество витков обмотки;

 диаметр каркаса () .

Тогда, учитывая данные примечания, получим:

Сопротивление провода круглого диаметра току высокой частоты (до 100 МГц) можно вычислить по формуле (3.20)

, (3.20)

где r₀ – сопротивление постоянному току, Ом;

F(z) – коэффициент, определяющий сопротивление с учетом

поверхностного эффекта;

G(z) – коэффициент, учитывающий эффект близости;

N – количество витков намотки;

D – диаметр каркаса;

 полный диаметр провода без наружной изоляции;

k – для отношения (l/D = 0,2), равен 1,4.

Значения коэффициентов F(z) и G(z) определены из таблицы [1]

Аргумент z определяется по формуле (3.21)

 (3.21)

где  – диаметр провода, см;

– частота, Гц.

И равен:

,

Тогда

3.3.1 Суммарное сопротивление потерь

 – суммарное сопротивление потерь, определяется по формуле (3.22)

, (3.22)

где  – сопротивление провода току высокой частоты, характеризующие эффект близости и поверхностный эффект;

 – сопротивление, обусловленное влиянием экрана;

 – сопротивление потерь в диэлектрике каркаса;

3.3.2 Сопротивление потерь в диэлектрике каркаса

Сопротивление потерь в диэлектрике каркаса определяется по формуле (3.23)

, (3.23)

где С_{0 Д} – емкость через диэлектрик, пФ;

f – частота рабочего диапазона, МГц;

L – реальная индуктивность катушки, мкГн.

 - тангенс угла диэлектрических потерь();

Определяем собственную емкость катушки индуктивности, , пФ:

 (3.24)

где l – длина намотки, см; D_э – диаметр экрана, см; D – диаметр каркаса, см, D_э/D=0,2см из источника [1, стр124]

Рассчитываем емкость через диэлектрик, :

 (3.25)

где e -диэлектрическая проницаемость каркаса (4÷6);

С₀ – собственная емкость катушки, пФ;  а – коэффициент, зависящий от типа намотки – при намотки круглого сечения на гладком каркасе а =0,08.

Тогда сопротивление потерь в диэлектрике каркаса будет равно: