Экзотические катушки индуктивности

Уже более ста лет прошло со дня изобретения радио. За это время схемотехника проделала огромный путь от детекторных приемников на "магических кристаллах" до супергетеродинов с цифровой обработкой сигнала. В начале этого пути изобретались экзотические способы намотки катушек индуктивности. Ведь в то время радиолюбитель не имел возможности найти подходящую пластмассовую баночку от витаминов и использовать ее в качестве каркаса. Кроме того детекторный приемник имеет избирательную цепь, включающую в себя только одну катушку, и для увеличения избирательности следует добиваться максимальной ее добротности.

Одним из таких раритетов является катушка с типом намотки - "паутинка" (spyderweb). Это обычная плоская спиральная  катушка, для удобства намотки которой изготавливается специальный шаблон. В результате намотка напоминает по форме паутину, которую плетет паук.

Помимо того, что такая катушка играет роль контурной, она же является рамочной антенной. Ведь в начале XX-го века ферритовые антенны еще не были доступны. На Западе и сейчас существуют клубы любителей и коллекционеров такого радио-антиквариата. Проводятся даже выставки-соревнования конструкторов детекторных приемников, в которых участвуют не только ровесники Радио, но и относительно молодые эстеты. Все потому, что в этом сообществе вращаются хорошие деньги, достаточно упомянуть, что на eBay паутинные катушки продают около 60$ за штуку, а сам такой антиквариат доходит по стоимости до нескольких тысяч долларов.

Второй тип намотки - "корзиночная" (basket). Шаблон для намотки такой катушки похож по конструкции на шаблон "паутинки", только "корзинка" не плоская, а в виде соленоида. В качестве антенны ее уже использовать нельзя, однако она отличается более высокой добротностью и меньшей собственной емкостью, по сравнению с соленоидом намотанным на каркасе. Можно вложить такие корзинки одна в другую, и мы получаем многослойную катушку. Фанаты Arduino хорошо знакомы с так называемой breadboard (хлебной доской) - макетной платой. На рисунке вверху можно видеть откуда взялось это название, ведь такой антиквариат делался и делается на реальных деревянных "хлебных досках" со стойками.

Третий тип намотки - "медовые соты" (honeycomb). Предназначена для намотки многослойных катушек. Катушки с такой намоткой имеют меньшую собственную емкость, особенно если катушку разбить на секции. Такая намотка явилась прототипом для промышленной намотки типа "универсаль". Чтобы немного отодвинуть витки соседних слоев друг от друга для улучшения качества катушки применяют провод с дополнительной шелковой изоляцией (ПЭЛШО). Конечно межвитковое расстояние меньше, чем у "сотовой" катушки, но все же. Такие катушки мы с вами можем найти в старых радиолах в качестве контурных ДВ диапазона.

Конечно же, сразу возникает мысль, что в наше время такие катушки могут иметь только антикварный интерес. Но все новое - это хорошо забытое старое. В последнее время, в первую очередь в крупных городах, значительно увеличился уровень внешних помех особенно от импульсных источников питания бытовой аппаратуры с очень широким спектром. В то же время в трансиверах нижней и средней ценовой категории с преобразованием вверх практически отсутствует преселектор, что в условиях агрессивных импульсных помех приводит к серьезному снижению реальной чувствительности приемника. Да и у передатчика расширяется спектр паразитных излучений. Для борьбы с этими явлениями многие радиолюбители изготавливают самодельные преселекторы. Телеграфисты могут применять относительно узкополосные фильтры, но для них необходимы высокодобротные катушки. На низкочастотных диапазонах сложно изготовить такую катушку приемлемых габаритов без использования ферритов. Ферриты, как известно, могут ограничить сверху динамический диапазон приемника и являются дополнительным фактором шума, что недопустимо для DX связей. Вот для решения этой проблемы вполне могли бы пригодиться такие экзотические способы намотки, которые применяли радиолюбители в начале времен.

Ссылки:

1. Basket/spiderweb coil design (PA2MRX) - конструкции таких катушек с примерами шаблонов для намотки и конкретных катушек с параметрами;
2. Basket-Weave Coil Jig (VK2ZAY) - конструкция шаблона для корзиночной катушки;
3. Dave Schmarder - авторский сайт, на котором собрано огромное количество самодельных антикварных конструкций;
4. Crystal Radio - сайт о детекторных приемниках с продажей наработок на eBay;
5. Сотовые катушки — журнал «Радио всем» №1, январь 1926 г;
6. Намотка и расчет сотовых катушек детекторного приемника — журнал «Радио всем» №3, февраль 1929 г;