Конденсатор переменной емкости Советский патент 1983 года по МПК H01G7/04 

(54) КОНДЕНСАТОР ПНРЕА ЕННОЙ ЕМКОСТИ

Изобретение относится к радиоэлектро нике и может быть использовано, например, Б резонансных цепях. Известен ко}щенсатор переменной емкости с диэлектриком, диэлектрическая проницаемость которого завис1гт от приложенной температуры. У этих конденсат ров изменение емкости осуществляется путем изменения температуры диэлектрик в качестве которого могут использоваться материалы с большим температурным коэффициентом диэлектрической проницаемости: строгщийвисмутовый титанат, двуокись титана, титанаты кальция и стронция Щ . Недостатком конденсаторов этого типа является низкий коэффициент перекрытия по емкости, не превьЕлающий 2. Наиболее близким к предлагаемому по технической суишости является конден сатор переменной, емкости, содержащий дв обкладки с расположе1шым между ними диэлектриком и узел регулирования тем-пературы диэлектрика 21 . Для того, чтобы добиться коэффициента перекрытия g:-n2o° -10000 е-120 1000 необходимо держать диэлектрик конденсатора при температуре 120 С с очень высокой точностью, которая достигается обычно с помощью сложной электроники и с большими энергетическими затратами, поэтому эту температуру (120°С) практически использовать для такой цели нельзя. Цель изобретения - увеличение диапазона изменения емкости. Поставленная цель достигается тем, что в конденсаторе переменной емкости, содержащем две обкладки с расположенным между ними диэлектриком и узел регулирования температуры диэлектрика, диэлектрик состоит из двух слоев, один из которых вьтолнен из материала с диэлектрической проницаемостью, не завися.щей от температуры, а другой - из ма1териала с фазовым переходом металлдиэлектрик. На чертеже приведен вариант конструкции конденсатора. Конденсатор имеет плоскую конструкцию и содержит две обкладки 1. Между обкладками размещен слой 2 материала с фазовым переходом металл-диэлектрик (двуокись ванадия) и слой 3 материала с диэлектрической проницаемостью, не завис5пцей от температуры, и расположен ный последовательно со слоем 2 материала. От обкладок конденсатора выполнены вьгаоды 4. На обкладке конденсатора, контактирующей со слоем 2 материала, расположен узел регулирования температуры, который электрически изолирован от обкладки с помощью изолятора 5, имеющего большую теплопроводность. Узел регулирования температуры содержит нагреватель 6, вьшолненный из нихрома, и электрические выводы 7 нагревателя. В процессе работы с помощью нагревателя 6 изменяется температура слоя материала с фазовым переходом металлдизлектрик. Когда эта температура ниже температуры фазового перехода (для двуокиси ванадия температура фазового перехода равна ), слой материала 2 находится в фазе диэлектрик. В этом случае емкость конденсатора равна, kse.e. с.г-:--7- ; , (1), , -коэффицие)1Т пропорциональности -площадь обкладок и конденсатора;е.2соответственно диэлектрическая проницаемость слоя материала 2 с фазовым переходом и слоя материала 3; соответственно толщина слоя материала 2 с фазовым переходом слоя материала 3. При повьпцении с помощью нагревателя 6 температуры слоя 2 материала выше температуры фазового перехода этот материал переходит в фазу металл. В этом случае емкость конденсатора равна, С (2) 1634 Из выражений (1) и (2) следует, что с повышением температуры емкость конденсатора увеличивается и, следовательно, конденсатор имеет положительную крутизну изменения емкости от температуры. Величина крутизны определяется формой фазового перехода металл-диэлектрик. Если фазовый переход размыт по температуре, то можно осуществлять плавное изменение емкости конденсатора, если фазовый переход крутой, то изменение емкости от минимального до максимального значения и наоборот осуществляется . скачком. Таким образом, вьшолнение конденсатора переменной емкости, содержащего материал с фазовым переходом металл-диэлектрик, с дополнительным слоем диэлектрика обеспечивает положительную крутизну изменения емкости конденсатора от температуры и увеличение диапазона изменения емкости. Кроме того, применение дополнительного слоя диэлектрика уменьщает величину диэлектрических потерь предлагаемого конденсатора по сравнению с обьгчной конструкцией. ф о рмула изобретения Конденсатор переменной емкости, содержащий две обкладки с расположенным между ними диэлектриком и узел регулирввания температуры диэлектрика, о т - личаюшийся тем, что, с целью увеличения диапазона изменения емкости, диэлектрик состоит из двух слоев, один из которых выполнен из материала с диэлектрргческой прюницаемостью, не зависящей от температуры, а другой - из материала с фазовым переходом металлдиэлектрик. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 213193, кл. Н О1 G 7/04, 05.10.66. 2, Авторское свидетельство СССР NO 610197, кл. Н 01 Cj 1/04, 28.04.75 (прототип).