Колебательные контура – неотъемлемая часть, практически каждого, радиоприемника или радиопередатчика. При этом если конденсаторы подбираются из готовых фабричных, то катушки, как правило, приходится изготавливать самостоятельно. Обычно, это не слишком крупные элементы, намотанные нетолстым проводом. Встречаются однако, и контура, катушки которых должны иметь уменьшенные потери (повышенную добротность), или иметь намотку толстым проводом, например, антенные согласующие устройства (СУ).
Катушку для такого прибора изготовил на Х-образном самодельном каркасе из органического стекла. Наличие в корпусе прибора достаточного свободного места позволило не стесняться с размерами, руководствуясь при этом в работе имеющимися материалами и удобством изготовления.
Катушка собираемого прибора требовала рядовой намотки с шагом, более или менее точно соблюсти который при изготовлении и дальнейшей эксплуатации затруднительно – жесткий провод так и норовил съехать по гладкому каркасу в ту или иную сторону (Фото 2). Для его фиксации потребовалась бы либо фиксация витков эластичной пленкой (полиэтилен, фторопласт), что увеличивает потери, либо укладка провода в нарочитую канавку, например, применение в качестве каркаса пластиковой сантехнической детали с резьбой или специальных керамических каркасов.
Фото 2. Неудачная контурная катушка для антенного СУ. Выполнена близко к описанию схемы, на куске полипропиленовой сантехнической трубы. В нижней части обмотки – катушка связи
Для достижения более высоких характеристик, катушку решено выполнить на «воздушном каркасе» с Х- образными распорками из органического стекла. Текстолит (стеклотекстолит), как и все слоистые пластики, имея мелкопористую структуру, весьма гигроскопичен, хотя может быть также применен, но с предварительной тщательной пропиткой лаком. Кроме того, он менее удобен в обработке – материал этот сильно абразивен и быстро тупит инструмент. Сборная распорка изготовлена из листовой заготовки, технологична и имеет посадочные места для каждого витка провода.
Что потребовалось для работы
Набор некрупного слесарного инструмента
К делу
По входным данным из описания в схеме, в программе Coil64 вычислена индуктивность катушки, в закромах подобраны подходящие материалы – провод, заготовки каркаса. Определено место катушки в корпусе СУ и максимально допустимые ее размеры с учетом отступа металлических деталей и элементов – «влияние экрана», потери.
Фото 3. Окно программы расчета катушек индуктивности
По имеющимся данным произведен расчет, причем, в несколько итераций подобран максимальный шаг намотки – для удобства изготовления.
Фото 4. Детали распорки катушки вычертил в КАДе, распечатал в натуральном размере
Фото 5. Эскиз прилепил прозрачным скотчем к заготовке и вооружившись лупой-козырьком и сильным светом, на «стальной плите» накернил ряды центров отверстий
Фото 6. Накерненные центры отверстий. Как и последующее сверление – работа точная, долгая и утомительная, но разбив ее на много мелких подходов, удается обойтись без нервных срывов
Фото 7. Сверление отверстий на станке. Средние обороты. Для точности, первый проход сверлом тонким. Следом, рассверлил нужным диаметром. Штатный патрон станка тонкие сверла зажимать не умеет, приходится вставлять патрон второй. Поменьше и с хвостом (переходник от перфоратора)
Фото 8. Настроив глубину погружения крупного сверла и сделав им фаски на отверстиях с обеих сторон листа, уменьшил площадь соприкосновения намоточного провода с каркасом, что полезно в смысле уменьшения потерь. Проволока тоже будет укладываться с меньшими изгибами. Второй ряд отверстий – для катушки связи
Фото 9. Сверленые заготовки распорок катушки
Фото 10. Выпилил обе заготовки по основным линиям разметки на торцевой пиле. Пользуясь оттепелью, работал на улице
Фото 11. Наружные ряды отверстий распилил так, чтобы от них остались правильные полуокружности – места для фиксированной укладки провода
Фото 12. Лобзиком по дереву выпилил паз для соединения обоих пластин и упоры на второй детали. Паче чаяний, даже нетонкий лист пилится великолепно
Фото 13. Чуток доработав выпиленное некрупным напильником и наждачкой, удалось собрать каркас-распорку. Заметим, пазы для укладывания провода при его переходе со стороны на сторону смещены на четверть оборота каждый относительно предыдущего – намотка равномерна
Фото 14. Подготовил обмоточный провод – старый, мятый, но с прочной лаковой изоляцией. Смотал бухточку на катушку и пропустил через роликовую выравнивалку
Фото 15. Катушку связи намотал проводом потоньше. Его получалось удобнее продергивать в отверстия. При повторении конструкции, посадочные места для внутренней катушки лучше сделать в виде глубоких пазов между витками основной, провод при этом будет укладываться без повреждения лака и куда как ровнее
Фото 16. Намотка основной катушки. Выводы закрепил, пропустив каждый через пару отверстий в оргстекле. Верхний вывод внутренний катушки легко вывел наружу между витками внешней, спасибо крупному шагу. Благодаря ему же, легко сделать и нужные отводы пайкой
Катушка предназначена для антенного согласующего устройства. По аналогичной технологии можно изготовлять высокодобротные катушки и для других применений, например, для регенеративных ламповых радиоприемников.
На благо всех разумных существ. Babay Mazay, декабрь, 2023 г.
