bobina de nido de abeja

Una bobina de nido de abeja es un devanado de alambre multicapa donde las capas sucesivas están desfasadas de modo que los alambres de una capa se anidan entre los alambres de la capa superior e inferior. Esta disposición escalonada, que se asemeja a una sección transversal de nido de abeja, reduce drásticamente la capacitancia que se acumula cuando el alambre se asienta adyacente al alambre en una bobina fuertemente enrollada. En transformadores de RF, choques de alta frecuencia y circuitos de acoplamiento de antena, la capacitancia entre espiras puede resonar y distorsionar la señal. La geometría de nido de abeja aumenta la distancia efectiva entre los alambres paralelos, disminuyendo la capacitancia por unidad de longitud.

El desfase se logra típicamente enrollando la primera capa en una dirección a través de una forma cilíndrica, luego enrollando la segunda capa en un ángulo, a menudo de 45 grados o más pronunciado, de modo que los alambres caigan en los valles de la primera capa en lugar de apilarse encima. Este patrón se repite para cada capa sucesiva. El resultado es una bobina que parece algo suelta y tridimensional en lugar de sólida y compacta. El número de capas varía de tres a ocho o más, dependiendo de los requisitos de inductancia y frecuencia.

Compensaciones y limitaciones prácticas

Los devanados de nido de abeja requieren una mayor longitud de alambre que una bobina equivalente de una sola capa o multicapa apretada, porque la trayectoria del alambre es más larga y menos directa. También ocupan un mayor volumen físico para un valor de inductancia dado. El beneficio, sin embargo, es medible: la capacitancia puede disminuir en un 50 por ciento o más en comparación con un devanado estándar de cesta o capa por capa. Esto es más importante por encima de 1 MHz, donde la auto-resonancia y la pérdida de alta frecuencia se convierten en problemas. Las bobinas de nido de abeja son comunes en transmisores de radioaficionados, receptores de radio antiguos y circuitos de RF industriales donde el ancho de banda y la fidelidad de la señal son críticos.

El bobinado manual de una bobina de nido de abeja requiere mucha mano de obra y habilidad para mantener el ángulo de desfase de manera consistente. Existe el bobinado a máquina, pero exige herramientas especializadas. Por esta razón, las bobinas de nido de abeja se encuentran típicamente en aplicaciones de rendimiento crítico o de bajo volumen en lugar de producción en masa. La geometría también dificulta el encapsulado o la encapsulación, ya que la resina puede atrapar aire en las zonas huecas y crear vacíos.

El término proviene directamente de la semejanza visual con la estructura de un panal de abejas. El nombre es descriptivo en lugar de propietario y ha sido estándar en la industria de la radio y las bobinas desde principios del siglo XX. El diseño moderno de antenas y filtros todavía utiliza los principios del nido de abeja, aunque la simulación y la medición ahora guían la elección entre nido de abeja, devanado de cesta y otros patrones de bobinado en lugar de solo la tradición.