Изготовление ферритовых дросселей

    Для исключения затекания тока на внешнюю сторону оплетки ВЧ кабеля, питающего антенну применяют ферритовые дроссели. Их можно делать на большом кольце:

Дроссель на большом кольце
Дроссель на большом кольце

Или нанизать много маленьких колечек на некоторую длину кабеля в точке питания антенны:

Дроссель из большого количества маленьких колец в термоусадочной трубке
Дроссель из большого количества маленьких колец в термоусадочной трубке

В любом случае правило одно: индуктивность такого дросселя должна быть такой, чтоб создать реактанс не менее 1кОм для низшей частоты, которую будет излучать запитанная этим кабелем антенна.

     Но и здесь не все так просто. Не все марки феррита одинаково хорошо справляются с этой задачей. Я применяю кольца НМ до 4МГц (они дешевле) и кольца НН выше 4 МГц. В более сложных случаях (при большой подводимой мощности большая реактивность или асимметрия в точке питания) очень рекомендую применять FB-31 или кольца Micrometals (в простонародии Amidon) типа Т80-2 (красные) или бывает оправдано применение Т80-6 (желтые, выше 14МГц), в бОльшем количестве. Это для кабелей 8D-FB, RG-213 и прочих типа РК-50-7.

     Как выбрать нужную индуктивность, показано ниже:

BAND,

МГц

Требуемая

индуктивность,

мкГн

1.8 88.5
3.5 45.5
7 22.7
10 15.7
14 11.4
18 8.8
21 7.6
24 6.4
28 5.7

  Это справедливо для подавляющего большинства случаев, когда антенны питаются в пучности тока напрямую кабелем и их волновые сопротивления примерно идентичны. В случае питания полуволновых вибраторов "с конца", эти значения нужно увеличить во много раз. И будьте готовы, что борьба с АЭФ (антенный эффект фидера) может быть проиграна, при неправильном подходе.

А дальше просто:

1. Берете кусок любого провода

2. Нанизываете на этот кусок провода столько колец, чтоб была достигнута требуемая индуктивность (или наматываете  на большом кольце до достижения требуемой индуктивности - такое количество витков кабеля нужно будет сделать впоследствии)

3. Все колечки обжимаете в термоусадочную трубку

4. Надеваете столбик на кабель в точке питания

 

Например, вот так выглядит столбик для 80м диапазона из колец М2000НМ 20х12х6:

Дроссель для 3.5 МГц
Дроссель для 3.5 МГц

Это указаны минимальные требования, которых и стОит придерживаться. 

   Столбик на фото выше не совсем удобен. Имеет смысл разбить его на несколько частей. Роли это не играет, равно как и зазор между внутренней стороной кольца и наружной изоляцией кабеля.

   Если проблема с наличием феррита, то можно просто смотать кабель в бухту виток-к-витку (важно) в точке питания антенны. В этом случае, расчет индуктивности производится очень просто. Вот пример расчета катушки из кабеля в ММАНА для диапазона 20м:

Расчет ВЧ дросселя в точке питания антенны для 20м диапазона из кабеля РК-50-7
Расчет кабельного дросселя для 14МГц

Здесь диаметром провода служит внешний диаметр оплетки кабеля. Только вот размер такого дросселя для НЧ диапазонов будет впечатлять.. Однако есть и техническое ограничение. Дело в том, что при увеличении числа витков начинает себя проявлять межвитковая емкость кабеля. Есть вероятность того, что индуктивность кабеля в купе с этой паразитной емкостью образуют контур, который будет настроен совсем не на ту частоту, которую нужно. В итоге, мы не получим заграждающего эффекта на рабочих диапазонах. Особенно это нужно учесть при питании многодиапазонных антенн.

 

   Ну и самый эффективный, безусловно, способ борьбы с токами на оплетке кабеля - создание параллельного контура. Что это и почему это хорошо, говорилось здесь. Этот вариант можно применить в случае, если антенна однодиапазонная. Суть его в том, что катушка индуктивности, намотанная кабелем (в т.ч. на ферритовом кольце), уже является частью параллельного контура. Теперь нужно параллельно ей подключить постоянный конденсатор так, чтоб частота резонанса этого контура получилась в центре рабочего диапазона. Т.е. мы, в т.ч. и ту паразитную межвитковую емкость, используем во благо и в нужном нам направлении. Минусы решения очевидны: однодиапазонность, необходимость вскрытия изоляции кабеля, необходимость герметизации конструкции, в целом.

 

10.09.2010

Исследования G3TXQ подтверждают обобщенные мной данные:

Из этих данных также видно, что:

1. дроссель из кабеля на диэлектрическом каркасе не обеспечивает должного "перекрытия" свыше 1.5 октав, поэтому на ВЧ трайбендерах использовать такой способ только с четким расчетом и исполнением. Прочие недостатки способа описаны выше.

2. Намотка кабеля (несколько витков) на больших кольцах самая эффективная ("бинокли", правда, еще лучше), но этот способ не для толстых кабелей (в примере выше речь об RG-58). Да и по стоимости, думаю, самый дорогой. Намотка должна быть выполнена соответствующим способом (вход и выход дросселя должны быть максимально развязаны, с минимальной емкостной связью).

3. Нанизанных колец на кабель должно быть необходимое количество. Обратите внимание на горизонтальные черные линии на графиках - они показывают преобладание резистивного сопротивления над реактивным. Так вот если это Rs будет недостаточно (колец мало или, наоборот, больше положенного для данной длины кабеля), это и вызовет нагрев колец.

4. Кольца должны быть выполнены из качественного материала. На ВЧ обязательно.

 

По моему мнению, способ с использованием маленьких колец поверх оплетки кабеля - самый оптимальный для многодиапазонных ВЧ антенн. С учетом подводимой мощности, конечно.. На НЧ можно использовать кольца попроще, как написано в начале. Тем более, что это будет существенно дешевле.

 

 

                                                                                     12.05.2015

 

Оставить комментарий

Комментарии: 29
  • #1

    RA3AJD Сергей (Четверг, 17 Март 2011 09:56)

    А если применить балун на ферритовом бинокле с раздельными обмотками? Он вроде как должен полностью блокировать затекание синфазных токов на внешнюю оплётку кабеля и АЭФ не будет совсем.

  • #2

    RV9CX (Воскресенье, 22 Май 2011 06:26)

    Сама по себе гальваническая развязка не дает полной изоляции. Нужны еще решения для исключения АЭФ.

  • #3

    RZ6AS0 (Пятница, 17 Февраль 2012 19:52)

    При измерениях индуктивности столбиков из ферритовых колец пользовался прибором АА-330.
    На разных частотах разные значения индуктивности.Какую частоту нужно установить на приборе,чтобы измерения были корректными?

  • #4

    RV9CX (Суббота, 18 Февраль 2012 03:50)

    Даже не знаю что и сказать. Не пользуюясь я АА-330 для измерения LC, т.к. мое мнение - показывает он погоду в этом режиме, даже в инструкции написано, что это - дополнительные функции. Оно и правильно.

  • #5

    uw5een (Суббота, 13 Октябрь 2012 04:57)

    Какие конкретно пользуете кольца марки НН , интересует проницаемость и размер .

  • #6

    RV9CX (Суббота, 13 Октябрь 2012 18:36)

    Ответ на этот вопрос есть в статье выше

  • #7

    uw5een (Суббота, 13 Октябрь 2012 18:46)

    Т.е . есть одни и те же типоразмеры у ферритов марки НН у НМ ..я правильно понял ?

  • #8

    RV9CX (Суббота, 13 Октябрь 2012 19:33)

    Конечно!

  • #9

    uw5een (Воскресенье, 14 Октябрь 2012 19:58)

    Значит , если антенна является много диапазонной , например инвертод - v на диапазоны 80 -40 -20 метров , запитанная одним кабелем , то надо применять сразу два вида колец НН и НМ на одном кабеле . Я правильно понял ?

  • #10

    RV9CX (Вторник, 16 Октябрь 2012 17:25)

    Не знаю. что за антенна "инвертод - v ", но дроссель нужно ставить такой, чтоб обеспечивал отсекание на самом низкочастотоном диапазоне - я про это писАл. Поэтому просто делайте дроссель для 80м диапазона и вещайте.

  • #11

    uw5een (Четверг, 18 Октябрь 2012 07:46)

    Все дело в Вашей фразе : "... Но и здесь не все так просто. Не все марки феррита одинаково хорошо справляются с этой задачей. Я применяю кольца НМ до 4МГц и кольца НН выше 4 МГц." Я, как человек не опытный ( антеннострении ) ... предположил , что если кабель питает многодипазонную антенну ( дипазоны ниже 4 Мгц ..и также выше 4 Мгц ) то и дроссель должен содержать два вида колец ..как НН , так НМ ,если следовать утверждению , приведенному в цитате ! А антенну INV Vee , я и сам не знаю ..., вот буду делать ... , первый раз в жизни ... )

  • #12

    Антон (Суббота, 13 Сентябрь 2014 11:34)

    Кольца НМ не работают вообще нигде. Проверил лично. Только НН.

  • #13

    Vladi (Четверг, 09 Апрель 2015 21:03)

    Здравствуйте.
    Подскажите индуктивность запорного дросселя для много диапазонной антенны,. 40-10 метров?

  • #14

    R7MU (Суббота, 18 Апрель 2015 22:44)

    Кольца НМ не работают вообще нигде. Проверил лично. Только НН.
    Так, что автор за нос водит??? см. М2000НМ 20х12х6 :)

  • #15

    RV9CX (Воскресенье, 19 Апрель 2015 06:00)

    Это правда - попадались мне какие-то НМ и я вообще не понял, что произошло - вели себя адекватно только до 800кГц. Но я посчитал это совпадением, т.к. оставшиеся вели себя иначе. Много у Вас таких случаев и каким образом Вы проводили измерения?

    Vladi, текст специально выделил жирным, потом смотрите в таблицу - там ответ. Для 40м это примерно 23мкГн.

  • #16

    R7MU (Воскресенье, 19 Апрель 2015 16:53)

    Дмитрий, здравствуйте, на какой частоте Вы измеряете индуктивность дросселя? Я понял так, что на 7мгц, индуктивность должна быть 22,7 мкг, это правильно?

  • #17

    RV9CX (Воскресенье, 19 Апрель 2015 17:04)

    Для каждого диапазона - своя. Я ответил на вопрос выше про 7 МГц - все верно.

  • #18

    R7MU (Воскресенье, 19 Апрель 2015 17:35)

    Спасибо, понятно, занимаюсь защелками ZCAT 2035
    получается, но делаю один виток кабеля на каждой защёлке, кабель RG-316, мощность будет не более 500вт, вышло 7 защёлок 40мкг, измеряю MFJ-259, но индуктивность показывает на частоте 2мгц

  • #19

    RV9CX (Воскресенье, 19 Апрель 2015 17:40)

    Ну, возможно по графикам (или примерно аппроксимировать) определить индуктивность для конкретного диапазона. Ну или сразу измерить на 7МГц.

  • #20

    R7MU (Суббота, 02 Май 2015 15:02)

    Здравствуйте, Дмитрий а чем Вы измеряете индуктивность ваших дросселей?

  • #21

    RV9CX (Вторник, 12 Май 2015 10:14)

    А есть у меня LC-метр ))

  • #22

    UA3DJY (Воскресенье, 26 Июль 2015 08:57)

    LC метры обычно работают на низкой частоте, что может привести к ошибочному результату из-за паразитных резонансов или свойств магнитного материала на рабочей высокой частоте. Более правильно измерять сопротивление на рабочей частоте приборами MFJ-259, VK5JST и другими антенными анализаторами, но здесь есть ограничение в пределе измерения 500 Ом и невысокая точность измерений больших значений. В любом случае антенный анализатор покажет пригодность магнитного сердечника для использования на конкретной частоте.

  • #23

    UA3DJY (Воскресенье, 26 Июль 2015 09:31)

    Есть еще один момент - трансформаторы тока они же запорные дроссели работают как на реактивных так и на активных сопротивлениях. Высокочастотные ферриты дают большую реактивную составляющую, низкочастотные (100НН 200НН 600НН) дают и реактивную и активную составляющие. Ферриты проницаемостью 2000...10000 могут оказаться непригодными для диапазонов 7МГц и выше - перед тем как ставить кольца с большой проницаемостью надо всегда проверять получаемое на рабочей частоте сопротивление при помощи равного по длине куска провода и антенного анализатора. Для диапазонов 14-28 МГц довольно эффективно применение высокочастотного кольца проницаемостью 60 с 10...15 витками кабелем RG58, если виток к витку и между первым и последним витком зазор то на этих частотах паразитные резонансы отсутствуют. Если запорный дроссель делать на колечке 600НН и вогнать его в резонанс переменным конденсатором то на высокочастотных диапазонах можно добиться очень больших потерь - но это однодиапазонное решение. На диапазонах 160\80м и даже может на 7 МГц более эффективно использование трансформаторов напряжения с гальванической развязкой обмоток - но в этом случае сечение феррита уже должно пропускать подводимую мощность, при изготовлении однодиапазонного трансформатора напряжения на колечках 600НН потери мощности в трансформаторе можно снизить до 1.4% установив параллельно одной из обмоток конденсатор, без конденсатора потери в пределах 2.3 .... 5 %, в зависимости от частоты 1.8 ... 7 МГц.

  • #24

    вася (Воскресенье, 27 Декабрь 2015 13:55)

    Запорный дроссель - на кабель снижения для КВ антенн - индуктивность,- вот данные измерений - для изготовления

    Сделал опытные измерения - точным прибором- мостом , взял некоторую длину кабеля для измерений, с диаметром оплётки 10 мм, в моём случае РК - 75 (какой был кусок в наличии), в принципе, то же будет и с РК - 50.

    Длина= 2.8 метра

    Витки = 6 витков.

    Диаметр витков (средний -14 -15 см )

    Получил индуктивность = всего 6 мкГн -всей катушки. из 6 витков кабеля

    Надел на оплетку 1 кольцо из феррита 20 х 12 х 6 мм. (проницаемость 2500 измерил)-- получил прибавку сразу - 1.5 мкГн

    Надел 3 кольца вместе получил 4.5 мкГн прибавку.

    Выводы: 1 виток из кабеля даёт индуктивность всего 1 мкГн.

    1 кольцо - из феррита, надетого на кабель, даёт индуктивность 1.5 мкГн, лучше в 1.5 раза, чем виток из кабеля. Видимо -- проницаемость колечек-- нужно брать побольше 2000 - 3000.чем больше тем меньше колечек.

    1 трубка - от мониторного кабеля, - одета на кабель (если налезет) равносильно индуктивности приблизительно, 1.5 мкГн или 1 кольцу. ( и имеет проницаемость 460 -.500 ) измерил.

    Добавлю сюда измерения, на такой же ферритовой защёлке - как и мониторные трубки, - результат одинаковый то же, их индуктивность одетой на кабель снижения антенны = 1.5 мкГн одной защёлки. Видимо сделаны из одного материала. и (её проницаемость около 500 )

    Вот и делайте выводы сколько чего делать - и надевать на кабель, что б получить результат.
    10 трубок от монитора, одетые на кабель рядом (ниже по кабелю) с согласующим трансформатором --дадут 15 мкГн индуктивности.

    Или переведите на колечки по расчетам выше. 30 колечек = для 3.5 мГц = 45 мкГн

  • #25

    Андрей (Понедельник, 12 Сентябрь 2016 20:21)

    Стоит ли после дросселя с колечками сделать еще на конусе от телефизора сделать дроссель 5, 9 витков. Колечек у меня 50 штук.

  • #26

    Влад (Пятница, 16 Сентябрь 2016 14:01)

    не стоит и этого достаточно

  • #27

    RV9CX (Понедельник, 19 Сентябрь 2016 09:07)

    Влад, Вы даже проницаемости и материала колец Андрея не знаете и даже диапазона, а даете советы!

    Андрей, Вы вообще не дали никаких исходных данных для ответа на вопрос. Количество колец не говорит ровным счетом ни о чем.

  • #28

    Сергей (Воскресенье, 23 Октябрь 2016 10:45)

    Если на дельте 40 метрового диапазона будет применятся запорный дроссель расчитанный на 80ку то этот дроссель будет выполнять свою роль?

  • #29

    RV9CX (Воскресенье, 23 Октябрь 2016 10:49)

    Ну сколько информации дали, таков и ответ: в большинстве случаев будет.