Mid-line-kondensatorn.
Under det första världskriget 1914-1918, fick
radiotekniken kraftiga impulser till framåtskridande.
Ett flertal av ännu idag använda principer
utvecklades på flera håll.
Här kan nämnas superheterodynen, som
utvecklades,till synes oberoende av varandra, av
Levy och Armstrong. Vidare motståndskopplingen,
som uppfanns av Arnold i USA och
Brillouin och Beauvais i Frankrike.
Också efter första världskriget fanns det stora
överskottslager av radiomaterial, särskilt i USA.
För att bl.a. få avsättning av detta material kom
en ingenjör Conrad vid Westinghousebolaget
med förslaget att bygga radiosändare för att
sända ut bl.a. musikprogram som kunde mottagas
till en början främst på hemtillverkade apparater.
Utvecklingen gick snabbt framåt, raka
mottagare dominerade, flerstegs HF förstärkare
började komma och superheterodynen började
prövas. Antalet radiosändare ökade snabbt, och
behovet av mottagare ökade lavinartat.
Det var under denna tidsperiod som Oscar
Hammarlund och hans son Loyd utvecklade
mid-line vridkondensatorn, som 1925 kom i ett
utförande med varumärket Midline. Utförandet
kom snabbt att bli något av en spontan industristandard.
Några av de problem som man hade stått inför
var:
- Separata vridkondensatorer i flerstegs
mottagare gjorde avstämningen besvärlig.
- Ett avstämningsdon som påverkar
resonansfrekvensen i alla HF-steg
behövdes.
- För att få önskat värde på inställningsskalan
var man tvungen att söka en
viss form på kondensatorplattorna till
en given induktans.
- Alla HF-steg som skall avstämmas av
en gangkondensator, (kondensatorerna
satta på samma axel), bör ha
samma induktans.
- Den resulterande nollkapacitansen bör
vara lika i varje steg.
Hammarlunds Midline kondensatorer klarade
dessa svårigheter och kunde användas med
framgång både i raka mottagare och senare i
superheterodynmottagare.
För gangkondensatorer i superheterodynmottagare
tillkom ytterligare en svårighet. Skillnaden
mellan signalfrekvensen och oscillatorfrekvensen
skall vara lika över hela inställningsområdet.
Villkoret för konstant skillnadsfrekvens kan
endast uppfyllas för maximalt tre frekvenser
inom frekvensområdet, koincidensfrekvenserna.
Den ursprungliga rotorformen var halvcirkulär
och den gav därför en likformig kapacitansökning
för varje grads vridning. Om en sådan kondensator
används för avstämning av en krets i
en radio blir effekten att våglängdsökningen blir
störst i början av invridningsförloppet.
Nästa utvecklingssteg blev att man sökte en
form hos rotorplattorna som skulle ge en obetydlig
kapacitansökning per grad i början av
invridningen och som sedan skulle öka. Man
kom fram till en form som innebar att våglängdsökningen
per grad invridning blev densamma
över hela skalan. En följd av våglängdslinjäriteten
är att kapacitansökningen vid invridning av
rotorn är proportionell mot vinkeländringen i
kvadrat, och kondensatorn har därför också namnet
”square law”-kondensator.
Om man tänker sig ett antal radiosändares utrymmen
utlagda i ett våglängdsspektrum finner
man att det går flera sådana utrymmen per enhet
våglängd i den kortvågiga änden jämfört med
den långvågiga. Om man skall få stationerna
jämnt fördelade över mottagarskalan måste man
alltså gå över från en våglängdslinjär till en
frekvenslinjär skala och till en frekvenslinjär
vridkondensator. Fördelningen blev bättre men
likformig blev den inte. Kondensatortypen fick
inte oväntat namnet ”straight line frequency”-
kondensator.
Mellan “square law” och “straight line
frequency”
Den kännetecknande egenskapen för Midlinekondensatorn
är att den procentuella ändringen
av kapacitansen, våglängden och frekvensen för
en viss ändring av vridningsvinkeln är lika för
varje del av skalan.
Rotorskivornas krökta ytterkant följer en exponentialfunktion
och kurvorna för kapacitans,
våglängd och frekvens är därför logaritmiska
med avseende på vridningsvinkeln. Namnet
”Midline” (i tyska Mittellinien”) kan tolkas som
”medellinje” och syftar på kondensatorns
våglängdskarakteristik, och ligger mellan den
räta linjen för den våglängdslinjära kondensatorn
och den mera kraftigt krökta för den frekvenslinjära
kondensatorn i ett våglängdslinjärt diagram,
fig1.
Midline-kondensatorns logaritmiska egenskaper
blev lösningen till problemen med att arrangera
enrattsavstämning av ett flertal avstämda steg
i en radiomottagare. Förses kondensatorn dessutom
med möjlighet till finjustering av
nollkapacitanserna hos de olika sektionerna kan
den användas för uppgiften utan att man behöver
ta speciella hänsyn till olikheterna hos induktanserna
i de olika stegen.
Vilken tillverkare i Sverige som först försåg
sina apparater med vridkondensatorer av typ
”Midline” har jag inte kunnat utröna, men i Uno
Särnmarks katalog 1929 över radioapparater och
komponenter påpekas bl.a. följande:
”Statorplåtarna hava givits en särskild
utexperimenterad form, varigenom stationer
bliva jämt fördelade över hela skalan s.k.
Midlinetyp”.
Lägg märke till att det inte är rotorplåtarna,
utan statorplåtarna som är formade för att få fram
”Midline”- effekten.
Henning Hellund
Rferenser:
EIAa Radiohandbok för apparatbyggare och
servicemän. 7:e upplagan. Elektriska
Industri-Aktiebolaget. 1947, sid 30-31.
Modern Elektronik nr 6, 1980
Särnmarks kondensator
|