RADIO AMATEUR ASSOCIATION OF WESTERN GREECE

Menu

Όλη η αλήθεια για τους Φερρίτες…


Μετάφραση – Απόδοση στα Ελληνικά απο τον Κωνσταντίνο Σταμάτη – SV1DPI & Δημήτριο Παλαιολόγο – SV8LMQ

Πρωτότυπο άρθρο https://qrm.guru/the-truth-about-ferrites/


Common Ferrite Cross-section
Common Ferrite Cross-section

Αυτές οι δοκιμές και τα πειράματα πραγματοποιήθηκαν από τον Ian Jackson VK3BUF στο εργαστήριο δοκιμών του QRM Guru.

Έχουν ειπωθεί πολλά για τη σημασία της εφαρμογής διαιρούμενων, στρογγυλών και ράβδων φερρίτη σε ραδιόφωνα και άλλα οικιακά προϊόντα για την καταπολέμηση του QRM.

Υπάρχουν πολλά άρθρα σχετικά με τη σωστή τοποθέτηση των φερριτών, αλλά λίγα έχουν γραφτεί σχετικά με τις διάφορες επιλογές που έχουμε και πού μπορούμε να τις αγοράσουμε. Στην Αυστραλία (σσ και στην Ελλάδα), υπάρχουν ελάχιστοι προμηθευτές για να αγοράσει κάποιος φερρίτες. Το μέγεθος, το σχήμα και το κόστος του φερρίτη ποικίλλει σημαντικά. Οι παρεχόμενες πληροφορίες για τον κάθε φερρίτη, είναι από ελάχιστες ως ανύπαρκτες. Οι τύποι φερριτών που αναφέρονται σε διεθνείς καταλόγους δεν είναι συνήθως διαθέσιμοι στην Αυστραλία (σσ και Ελλάδα) και η αγορά τους μπορεί να συνεπάγεται μεγάλους χρόνους παράδοσης και υψηλό κόστος μεταφοράς.

Συχνά δεν ξέρουμε τι αγοράζουμε πραγματικά και πόσο αποτελεσματικοί θα είναι τελικά όταν φτάσουν σε μας. Από αυτήν την άποψη, η αγορά και η χρήση φίλτρων με φερρίτη φαίνεται να έχει περισσότερα κοινά με τη μαύρη μαγεία από την εφαρμογή της ραδιοεπιστήμης.

  • Πώς μπορώ να ξέρω εάν οι φερρίτες που αγόρασα είναι καλοί, κακοί ή εντελώς αναποτελεσματικοί;
  • Παίρνω αυτό που πληρώνω; Είναι οι ακριβοί φερρίτες πολύ καλύτεροι από τους φθηνούς;
  • Πώς μπορώ να καταλάβω εάν ένας φερρίτης είναι αρκετός; Αξίζει να χρησιμοποιήσω 2 ή 3 μαζί;
  • Ποια είναι τα πλεονεκτήματα των διαιρούμενων φερριτών σε σχέση με τις ράβδους φερρίτες ή τους δακτυλιοειδείς φερρίτες;
  • Είναι οι μεγάλοι και βαριοί φερρίτες καλύτεροι από τους ελαφρούς και μικρούς;
  • Πόσο θα επηρεάσουν αυτό που ακούω και πόσο θα δουλέψουν αυτά τα πράγματα για μένα;

Οι φερρίτες είναι ένα υλικό φτιαγμένο από σίδηρο και άλλα οξείδια, που διαμορφώνεται σε διάφορα σχήματα. Ο συνδυασμός των υλικών ονομάζεται «μείγμα» ‘mix’ .

Τα χαρακτηριστικά αυτών των μειγμάτων καθορίζουν πού και πώς πρέπει να χρησιμοποιούνται. Όταν ένα καλώδιο διέρχεται είτε διαμέσου είτε κοντά σε ένα φερρίτη, μια αντίσταση προστίθεται σ’ αυτό το καλώδιο. Η αντίσταση που θα προστεθεί, ποικίλλει ανάλογα με τη συχνότητα που χρησιμοποιούμε το καλώδιο.

Κάθε φερρίτης έχει τη δική του χαρακτηριστική καμπύλη σύνθετης αντίστασης. Αυτή του επιτρέπει να απορροφά ανεπιθύμητα ρεύματα RF πριν αυτά φτάσουν στον δέκτη ή τη συσκευή μας.

αγοράσαμε διάφορους φερρίτες από διαφορετικούς προμηθευτές και σε διάφορες τάξεις τιμής

Δυστυχώς, δεν μπορούμε να γνωρίζουμε ποια θα είναι αυτή η καμπύλη κοιτάζοντάς τους.

Για αυτό το πείραμα, αγοράσαμε φερρίτες από καταστήματα στην Αυστραλία (Jaycar και Altronics). Συγκρίναμε αυτά με παρόμοιου μεγέθους φερρίτες από τα κιτ του QRM Guru και στη συνέχεια συγκρίναμε όλα αυτά με φθηνούς noname (χωρίς όνομα) φερρίτες που αγοράσαμε από το eBay.

Η μεθοδολογία δοκιμών είναι σημαντική. Χρησιμοποιήσαμε έναν αναλυτή φάσματος με μια γεννήτρια. Ο αναλυτής φάσματος δείχνει το κέρδος ή την απώλεια ραδιοσυχνοτήτων μεταξύ δύο σημείων στο ραδιοφάσμα. Ο αναλυτής μας έχει τη δυνατότητα σάρωσης του ραδιοφάσματος από 10KHz έως 1,5 GHz, αλλά σε αυτήν τη δοκιμή, για τον έλεγχο των φερριτών, εστιάσαμε μεταξύ 100KHz και 450MHz.

Η γεννήτρια δημιουργεί ένα μικρό σήμα και σαρώνουμε μεταξύ δύο συχνοτήτων που θέλουμε σ’ ένα πολύ ελεγχόμενο επίπεδο. Στη συνέχεια, συνδέουμε τη γεννήτρια στον αναλυτή φάσματος μέσω μιας μικρής ράβδου ορείχαλκου, η οποία είναι το καλώδιο δοκιμής μας. Πρώτα «μηδενίζουμε» τον αναλυτή, για να αντισταθμίσουμε οποιαδήποτε χωρητικότητα και επαγωγή γύρω από την περιοχή δοκιμών μας που θα μπορούσε να επηρεάζει το αποτέλεσμα. Η επίπεδη κίτρινη γραμμή αντιπροσωπεύει τα μηδέν dB. Αυτή η γραμμή είναι το σημείο αναφοράς μας πριν να προστεθεί το φιλτράρισμα. Όταν προστεθεί ο άγνωστος φερρίτης στον αγωγό δοκιμής, μετράμε μια σαφή γραφική παράσταση που δείχνει τα μοναδικά χαρακτηριστικά αυτού του αντικειμένου.

ο τρόπος που δοκιμάζουμε τον κάθε φερρίτη

Με αυτήν τη διάταξη κάνουμε μια γραφική παράσταση κάθε φερρίτη και μετά καταγράφουμε πέντε μοναδικές τιμές που προσδιορίζουν την αποτελεσματικότητά του. Κοιτάμε:

  1. Τη χαμηλότερη συχνότητα όπου το σήμα πέφτει κάτω από το σημείο -3dB (μισό σήμα).
  2. Την υψηλότερη συχνότητα όπου η καμπύλη συναντάει το σημείο -3dB.
  3. Τη συχνότητα (MHz) όπου λαμβάνει χώρα η μεγαλύτερη εξασθένηση.
  4. Το μέγιστο βαθμό εξασθένησης (κορυφή –dB).
  5. Το βάρος κάθε είδους φερρίτη. (σε γραμμάρια).
το γράφημα που προκύπτει για κάθε φερρίτη σχεδιάζεται από 0,1-450ΜΗz

Δεν δοκιμάζουμε όλα τα χαρακτηριστικά των φερριτών

Πρέπει να σημειωθεί ότι αυτό το άρθρο επικεντρώνεται στη χρήση φερρίτη μόνο για μείωση θορύβου. Σε αυτόν τον ρόλο η ενέργεια που απορροφάται δεν είναι μεγάλη. Όταν οι φερρίτες χρησιμοποιούνται σε περιβάλλοντα υψηλού ρεύματος, όπως σε BalUn πομπού, θα υπάρχει ένα όριο ισχύος RF όπου δεν μπορούν πλέον να απορροφούν αποτελεσματικά την ενέργεια και τα χαρακτηριστικά τους θα αρχίσουν να παραμορφώνονται.
Οι επιδράσεις υπερθέρμανσης και κορεσμού των εφαρμογών υψηλού ρεύματος δεν αποτελούν μέρος αυτής της μελέτης.

Αποτελέσματα

Ο παρακάτω πίνακας περιέχει τα αρχικά αποτελέσματα της αξιολόγησής μας, ομαδοποιημένα κατά σειρά προμηθευτή και μετά κατά μέγεθος. Οι αριθμοί μπορεί να είναι δύσκολο να αφομοιωθούν σε αυτήν τη μορφή, αλλά μπορούμε να δούμε μερικά πολύ σημαντικά ευρήματα από αυτά τα δεδομένα δοκιμής.

ο πίνακας με τα αποτελέσματα

Μάρκα εναντίον τιμής

Η πρώτη σημαντική παρατήρηση είναι ότι όλοι δούλεψαν. Ανεξάρτητα από την πηγή, κανένας από τους φερρίτες που δοκιμάσαμε δεν ήταν ψεύτικοι ή ελαττωματικοί. Όλοι ήταν ικανοί να καταστείλουν τις ραδιοσυχνότητες σε μεγαλύτερο ή μικρότερο βαθμό. Αυτό είναι καθησυχαστικό, καθώς δεν μπορείτε ποτέ να αποδείξετε την αυθεντικότητα μόνο κοιτάζοντας έναν φερρίτη.
Από αυτά τα δείγματα, μπορούμε να υποθέσουμε ότι ανεξάρτητα από την προέλευσή τους, όλοι αυτοί οι φερρίτες θα έχουν τουλάχιστον κάποιο αποτέλεσμα, μικρό ή μεγάλο, στο shack.

Μείγματα φερρίτη

Η επόμενη παρατήρηση (με εξαίρεση τον δακτύλιο πυρήνα σιδήρου Altronics) είναι, ότι όλα αυτά τα υλικά αποτελούνται από ένα παρόμοιο μείγμα υλικού φερρίτη. Οι καμπύλες απορρόφησης ήταν όλες εύλογες αντιστοιχίες με το Mix 43. Αυτό δείχνει ότι η εφαρμογή τους είναι κατάλληλη για συχνότητες HF και χαμηλές VHF. (Ο δακτύλιος Altronics L4534A αγοράστηκε μαζί με τους υπόλοιπους φερρίτες, αλλά δεν χαρακτηρίζεται ως συσκευή φερρίτη. Είναι φερρίτης σιδήρου με διαφορετικά χαρακτηριστικά. Τον αφήσαμε στη δοκιμή για αντίθεση και θα κάνουμε ένα ξεχωριστό σχόλιο γι’ αυτούς τους φερρίτες.)

Συσχέτιση μεγέθους έναντι βάρους των φερριτών

Οι διαιρούμενοι φερρίτες διατίθενται σε διάφορα φυσικά μεγέθη και σχήματα. Είναι λογικό να πιστεύουμε ότι οι μεγαλύτεροι φερρίτες λειτουργούν καλύτερα από τους μικρότερους, αλλά συμβαίνει αυτό στην πραγματικότητα; Ταξινομήσαμε τα δείγματα μας κατά βάρος και σχεδιάσαμε το παρακάτω γράφημα, για να δούμε πόσο κοντά είναι ο βαθμός απορρόφησης της ενέργειας RF με το φυσικό βάρος κάθε δείγματος.

διαγράμματα βάρους φερριτών σε γραμμάρια και απόρριψης φερριτών σε dB

Η απάντηση φαίνεται να είναι «εν μέρει ναι». Γενικά, οι βαρύτεροι φερρίτες είναι καλύτεροι των ελαφρύτερων, αλλά υπάρχουν μερικές εξαιρέσεις που τα πηγαίνουν πολύ καλά.

Ο συμπαγής δακτύλιος Altronics L4534A (A3) είναι καλύτερος από άλλους παρόμοιου βάρους, όπως και ο Jaycar LF1294 (J2). Και οι δύο σημειώνονται με κόκκινο κύκλο στο παραπάνω γράφημα.

προσέξτε το χοντρό τοίχωμα που βοηθάει στην καλύτερη απόδοση

Υπάρχει συσχέτιση μεταξύ αποτελεσματικότητας φερρίτη και πάχους τοιχώματος. Και τα δύο παραδείγματα που σημειώνονται με κύκλο είχαν σχετικά μικρό εσωτερικό άνοιγμα, λόγω του ότι είχαν παχύ τοίχωμα. Αυτό ισοδυναμεί με υψηλότερη πυκνότητα υλικού φερρίτη γύρω από το μέρος που τοποθετείται ο αγωγός, κάτι που έχεις ως αποτέλεσμα, ανώτερη απόδοση.

Αντίθετα, το δείγμα Ε1 από το eBay, είναι ένας μεγάλος διαιρούμενος φερρίτης, που χωράει ένα χοντρό καλώδιο 12 mm. Αυτό το λεπτότερο πάχος τοιχώματος μειώνει την αποτελεσματικότητα του φερρίτη, όπως φαίνεται από τον κύκλο με κίτρινο χρώμα στο παραπάνω διάγραμμα.

προσέξτε ότι αν και είναι ένας μεγάλος φερρίτης, έχει λεπτό τοίχωμα,κάτι που μειώνει την απόδοσή του

Αυτό το αποτέλεσμα δεν είναι τόσο κακό όσο φαίνεται αρχικά. Οπότε ας μην ψωνίζουμε απαραίτητα μόνο φερρίτες με χοντρά τοιχώματα. Θα δούμε παρακάτω, πιο αποτελεσματικούς τρόπους χρήσης φερριτών.

Ως τελευταίο σχόλιο για το μέγεθος των φερριτών αξίζει να παρατηρήσουμε ότι οι πολύ μικροί φερρίτες δεν έχουν επαρκή μάζα για καλή απόδοση. Οι μικρότεροι από τους φερρίτες από το eBay (E5) δεν έφτασαν καν στα -3dB. Εκτός κι αν κάποιος φίλος σας χαρίσει πολλούς τέτοιους, καλό είναι να πάμε κατευθείαν σε μεσαίους και μεγάλους φερρίτες αλλιώς το αποτελέσμα θα μπορούσε να είναι απογοητευτικό.

Οι συμπαγείς φερρίτες είναι καλύτεροι από τους διαιρούμενους φερρίτες;

Αυτή η ερώτηση αποδείχθηκε εύκολη. Συγκρίναμε δύο φερρίτες παρόμοιου βάρους, μεγέθους οπής και υλικού. Ο ένας ήταν συμπαγής και ο άλλος διαιρούμενος.

Οι διαιρούμενοι φερρίτες έχουν παρόμοια απόδοση με τους ανάλογους συμπαγείς.

Τα αποτελέσματα ήταν σχεδόν ίδια όταν τους δοκιμάσαμε. Αυτό μας λέει ότι το να αγοράσουμε συμπαγείς φερρίτες δεν μας δίνει κάποιο πραγματικό πλεονέκτημα έναντι του διαιρούμενου τύπου. Ωστόσο, οι διαιρούμενοι φερρίτες μπορούν να τοποθετηθούν ευκολότερα σε καλώδια, χωρίς να χρειάζεται να αφαιρέσουμε τα βύσματα σύνδεσης και αυτό τους καθιστά μια πιο πρακτική αγορά.

Ποιος είναι ο καλύτερος τρόπος χρήσης των φερριτών;

Μια σημαντική ερώτηση που πρέπει να απαντηθεί είναι «ποια είναι η βέλτιστη διαμόρφωση για την εφαρμογή των φερριτών;». Είναι εύκολο να φανταστεί κανείς ότι δύο φερρίτες είναι καλύτεροι από έναν, αλλά πόσο καλύτεροι;

Για αυτή τη δοκιμή εστιάσαμε την προσοχή μας στους φερρίτες QRM Guru (Q2) που έχουν σχεδιαστεί για σύρμα 8 mm.

Ας συγκρίνουμε τις ακόλουθες εικόνες, όπου χρησιμοποιούμε έναν αρχικά και μετά δύο φερρίτες:

ένας φερρίτης
δύο φερρίτες

Δεν προκαλεί έκπληξη, ότι ο διπλασιασμός του αριθμού των φερριτών μας δίνει επιπλέον 3dB απορρόφηση RF. Στα 55 MHz, η μέγιστη απορρόφηση αυξήθηκε από -4,40 dB στα -7,54 dB. Αυτό μας λέει ότι εάν ένας φερρίτης από μόνος του δεν μας κάνει τη δουλειά, μπορούμε προσθέτοντας έναν ακόμη να βελτιώσουμε την απόδοση. Ας λάβουμε υπόψη ότι για να επιτύχουμε 3dB παραπάνω, πρέπει να διπλασιάσουμε ξανά τον αριθμό φερριτών από δύο σε τέσσερις φερρίτες.

Στη συνέχεια, θα ψάξουμε πόσο αποτελεσματικό είναι να κάνουμε μια ή περισσότερες σπείρες στο καλώδιο του φερρίτη. Αυτό για να λειτουργήσει πρέπει να φτάνει το μήκος του καλωδίου και φυσικά η τρύπα του φερρίτη να είναι αρκετά μεγάλη ώστε να χωράνε επιπλέον στροφές του καλωδίου.

Ας δούμε τι συμβαίνει:

ένας φερρίτης αλλά με μια επιπλέον σπείρα καλωδίου

Το αποτέλεσμα είναι εξαιρετικά ενδιαφέρον και δείχνει ότι μια και μόνο στροφή στον πυρήνα του φερρίτη αυξάνει την απορρόφηση από -4,4dB στο τεράστιο νούμερο του -12,41 dB. Αυτή η αύξηση των 8 dB σημαίνει ότι ένας μόνο φερρίτης μπορεί να κάνει την ίδια δουλειά αντί για έξι φερρίτες.

Αν θέλετε να δείτε μερικές ακόμα περιπτώσεις που καλύπτουν τη χρήση φερρίτη, κάντε κλικ στους συνδέσμους στο τέλος του άρθρου.

Γιατί η προσθήκη σπειρών κάνει τους φερρίτες πολύ πιο αποτελεσματικούς

Αυτό το φαινόμενο δεν είναι πραγματικά μυστήριο όταν το αναλύσουμε. Όταν προσθέτουμε φερρίτη σ’ ένα σύρμα, είναι σαν να προσθέτουμε αποτελεσματικά μια αντίσταση σε σειρά σ’ αυτό το καλώδιο, αλλά το αποτέλεσμα της αντίστασης ποικίλλει ανάλογα με τη συχνότητα. Στο συνεχές DC, οι φερρίτες δεν έχουν καμία επίδραση. Σ’ ένα σήμα AC όμως αναπτύσσεται μια αντίσταση στο σύρμα που περιβάλλεται από το φερρίτη. Όσο υψηλότερη είναι η συχνότητα, τόσο μεγαλύτερη είναι η αντίσταση. Αυτή η αντίσταση επηρεάζεται επίσης από τον τύπο του υλικού του φερρίτη, τον όγκο του και την απόστασή του από το σχετικό σύρμα.

Ας δούμε τι λέει η συμβατική θεωρία μετασχηματιστών, όταν αυξήσουμε τις περιελίξεις μέσω ενός πυρήνα. Όπως λοιπόν συμβαίνει σε υπολογισμούς μετασχηματιστή ισχύος, ο λόγος σύνθετης αντίστασης είναι πάντα το τετράγωνο του λόγου των σπειρών. Έτσι, οι παραπάνω επί x2 σπείρες αυξάνουν την αντίσταση (και το αποτέλεσμα εξασθένησης) επί x4. Η αύξηση x4 ισοδυναμεί με αύξηση 6dB. Στο παραπάνω παράδειγμα είχαμε μια μεγαλύτερη αλλαγή της τάξεως των 8dB. Αυτό συνέβη επειδή στην πρώτη σπείρα, όπου το σύρμα απλά πέρασε από τον φερρίτη, δεν ήταν σε επαφή με τα άκρα του φερρίτη. Ως εκ τούτου, ο πρώτος πλήρης βρόχος μέσω του πυρήνα παρέχει περισσότερα οφέλη από μία μόνο σπείρα.

αν ο λόγος σπειρών είναι 1 προς 2, ο λόγος αντίστασης είναι 1 προς 4

Νωρίτερα παρατηρήσαμε ότι οι φερρίτες λεπτού τοιχώματος είχαν χαμηλότερη απόδοση από τους φερρίτες με χοντρό τοίχωμα. Ωστόσο, εάν το μειωμένο πάχος τοιχώματος μας επιτρέπει να κάνουμε πολλές σπείρες μέσω του φερρίτη, θα αντισταθμιστεί η αρχική κακή απόκριση του από τις πολλές σπείρες.

ένας φερρίτης με πέντε σπείρες

Το συμπέρασμα από αυτήν την παρατήρηση είναι ότι πρέπει να κάνουμε τις περισσότερες δυνατόν σπείρες μέσω οποιουδήποτε φερρίτη. Αυτό είναι πάντα φθηνότερο και πιο σωστό από την προσθήκη επιπλέον φερριτών στο ίδιο καλώδιο. Εάν απαιτηθεί περισσότερη καταστολή RF, κάνουμε και τα δύο: και πολλές σπείρες σε κάθε φερρίτη και πολλούς φερρίτες.

Διαιρούμενοι φερρίτες έναντι φερριτών σε σχήμα δακτυλίου

Τα αρχικά αποτελέσματα της δοκιμής των δακτυλιοειδών φερριτών έδειξαν χαμηλή απόδοση σε σύγκριση με τους διαιρούμενους φερρίτες στην περίπτωση που μόνο ένα καλώδιο περνάει από μέσα τους. Αυτό δεν σημαίνει όμως ότι οι δακτυλιοειδείς φερρίτες είναι μια κακή επιλογή, διότι μας βολεύουν να περάσουμε ένα χοντρό καλώδιο και να κάνουμε πολλές σπείρες του καλωδίου στο φερρίτη.

Στο παρακάτω παράδειγμα μπορούμε να δούμε τα αποτελέσματα: Στην πρώτη περίπτωση διέρχεται ένα καλώδιο μια μόνο φορά από ένα δακτυλιοειδή φερρίτη ενώ τη δεύτερη φορά έχουμε κάνει τέσσερις πλήρεις σπείρες στον ίδιο φερρίτη.

στρογγυλός φερρίτη μ’ ένα πέρασμα
ο στρογγυλός φερρίτης με 4 σπείρες είναι πολύ πιο αποτελεσματικός

Σίγουρα, υπάρχει αρκετός χώρος για την προσθήκη ακόμη περισσότερων σπειρών, αλλά σε κάθε περίπτωση η ταχεία κλιμάκωση της απορρόφησης HF γίνεται πολύ εμφανής κάνοντας μόλις τέσσερις σπείρες.

Μερικές απρόβλεπτες πτώσεις και παραμορφώσεις αρχίζουν να εμφανίζονται στο γράφημα στις συχνότητες VHF και UHF. Αυτό οφείλεται κυρίως στην τυχαία αυξανόμενη χωρητικότητα και στο συντονισμό μεγάλων δακτυλίων που αλληλεπιδρούν με την καλωδίωση.

εάν θέλουμε να μειώσουμε τυχόν επικίνδυνες υψηλές τάσεις (λόγω μεγάλης ισχύος) ο συγκεκριμένος τρόπος ενδείκνυται χωρίς να χαλάει ιδιαίτερα το αποτέλεσμα.

Οι δακτυλιοειδείς φερρίτες είναι πολύ καλή επιλογή όταν τα καλώδια που θα περάσουμε είναι χοντρά και απαιτείται μεγάλη απορρόφηση ενέργειας. Υπάρχει μεγάλος όγκος υλικού φερρίτη στους μεγαλύτερους δακτυλίους, κάτι που επιτρέπει μεγάλη απορρόφηση ενέργειας.

με το να βάλουμε δυο φερρίτες μαζί, αυξάνουμε τον όγκο του υλικού και ως εκ τούτου την αποτελεσματικότητα

Η δυνατότητα να στοιβάξουμε δακτυλιοειδείς φερρίτες πριν να κάνουμε σπείρες είναι ένας άλλος εξαιρετικός τρόπος αύξησης του όγκου του υλικού των φερριτών και ως εκ τούτου της συνολικής αποτελεσματικότητας.

Προσοχή: Ένας υψηλός λόγος στροφών σε έναν στρογγυλό φερρίτη παράγει επίσης υψηλές τάσεις κυκλώματος εάν ειδικά τροφοδοτείται με σημαντική ενέργεια. Αυτό μπορεί να αποφευχθεί χωρίς να χαθεί η αποτελεσματικότητα του φερρίτη εάν ο δακτυλιοειδής φερρίτης έχει ισορροπημένες περιελίξεις μεταξύ των δύο πλευρών του, όπως στο παραπάνω σχήμα.

Πόσο σημαντικό είναι να χρησιμοποιήσουμε το σωστό υλικό;

Όπως περιγράφηκε προηγουμένως, τα προϊόντα φερρίτη κατασκευάζονται από μίξη διάφορων υλικών με διαφορετική αναλογία. Αυτά τα διαφορετικά μείγματα απορροφούν ενέργεια RF σε διαφορετικά μέρη του φάσματος. Μέχρι στιγμής έχουμε εξετάσει μια σειρά κοινών φερριτών και δακτυλίων φερρίτη που χαρακτηρίζονται ως «Mix 43», που είναι ένα κοινό φίλτρο γενικής χρήσης. Ωστόσο, ορισμένοι χειριστές επιθυμούν να επιτύχουν το μέγιστο αποτέλεσμα στις χαμηλότερες ζώνες HF και σε αυτόν τον τομέα το Mix 31 θεωρείται ότι είναι καλύτερο. Αυτό το μείγμα είναι γενικά πιο ακριβό, οπότε θα ήταν καλό να ξέρουμε αν αξίζει τα λεφτά του.

Mix 43 και Mix 31

Σε αυτό το τελικό πείραμα αγοράσαμε μερικούς αυθεντικούς φερρίτες Fairrite Mix 31. Εννοείται ότι ήταν ανάλογοι σε μέγεθος, σχήμα και βάρος με το Jaycar LF1290 που είναι Mix 43. Το να ταιριάζουν στο μέγεθος είναι σημαντικό, για να κάνουμε ρεαλιστικές συγκρίσεις στις συχνότητες HF.

Τα αποτελέσματα επιβεβαιώνουν ότι οι φερρίτες Mix 31 μπορούν να απορροφήσουν περισσότερη RF σε χαμηλότερες συχνότητες από την πιο κοινή σύνθεση Mix 43. Με το μονό πέρασμα ενός αγωγού στα 3MHz υπήρχε μια μετρήσιμη διαφορά απορρόφησης 2,4 dB. Αυτές οι δύο καμπύλες αρχίζουν γρήγορα να συγκλίνουν όπως αυξάνεται η συχνότητα. Στα 30 MHz η διαφορά είναι ελάχιστη, μόλις 0,8 dB. Στα 150 MHz οι δύο γραμμές ακολουθούν μια σχεδόν πανομοιότυπη διαδρομή.

Mix 43 σε σύγκριση με το Mix31. Χαμηλά αξίζει τον κόπο το Mix 31

Στη μπάντα των 80 μέτρων, ο φερρίτης Fair-rite Mix 31 προσφέρει ανώτερα αποτελέσματα, αλλά το mix43 Jaycar δεν είναι πολύ πίσω. Όπως φαίνεται με τα δεδομένα που αναλύσαμε παραπάνω, τα μέγεθος της απορρόφησης μεγαλώνει όταν εφαρμόσουμε πολλές σπείρες αγωγών και ως εκ τούτου και η διαφορά μεταξύ των δύο υλικών.

Στην πράξη, ένα μόνο πέρασμα καλωδίου μέσω κάθε τύπου φερρίτη θα δημιουργούσε μικρή διαφορά στον θόρυβο Common Mode. Απαιτούνται πολλές σπείρες. Η αποτελεσματικότητα της κατασκευής μας, εξαρτάται από το πόσες σπείρες καλωδίου θα κάνουμε στο φερρίτη και από πόσους φερρίτες θα βάλουμε στη σειρά.

κάθοδος RG58 με 3 σπείρες ανά φερρίτη και συνολικά 3 φερρίτες

Συμπεράσματα

Οι φερρίτες διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στην καταστολή του θορύβου RF. Τα παραπάνω πειράματα και οι δοκιμές μας δείχνουν την επιστήμη πίσω από την πρακτική εφαρμογή των φερριτών και την επιθυμία μας να εξαλείψουμε το QRM. Μερικά από τα μυστήρια γύρω από τους φερρίτες έχουν επίσης εξηγηθεί. Πολλά έχουν γραφτεί σε αυτό το θέμα και πολλά λεπτομερή κείμενα είναι διαθέσιμα για όσους θέλουν να το δουν λίγο πιο βαθιά. Για τους περισσότερους χειριστές, αυτό το άρθρο, θεωρούμε ότι παρέχει επαρκείς πληροφορίες για να ξεκινήσουν.

Για όλους τους φερρίτες υπάρχει η καμπύλη σε σχέση με τη συχνότητα που δείχνει πού είναι πιο αποτελεσματικοί. Ακόμη κι αν η καλύτερή τους συχνότητα δεν είναι εκεί που θέλουμε να τους λειτουργήσουμε, δεν σημαίνει ότι η συσκευή δεν είναι αποτελεσματική για χρήση σε άλλα μέρη του φάσματος. Απλά μπορεί έτσι να χρειαστούμε περισσότερους. Το θέμα είναι τελικά να πετύχουμε επαρκές φιλτράρισμα ώστε να κάνουμε τη δουλειά μας χωρίς να ξεπεράσουμε τον προϋπολογισμό μας.

Όπως πάντα, είναι καλό να μοιραζόμαστε με άλλους τις εμπειρίες και τα επιτεύγματα μας, οπότε αν έχετε καταφέρει να εξαλείψετε παρεμβολές με φερρίτες, στείλτε μας την εμπειρία σας στο [email protected]

Ευχαριστώ τον Ian VK3BUF για την πρακτική εικόνα σ’ αυτό το περίπλοκο θέμα. Και ευχαριστώ επίσης τον Leigh VK5KLT για την κριτική.

Θέλετε να δείτε μερικές μελέτες περιπτώσεων που καλύπτουν τη χρήση φερρίτη; Κάντε κλικ στους παρακάτω συνδέσμους


Ευχαριστούμε τον Chris VK3QB και το QRM Guru για την άδεια να μεταφράσουμε και να παρουσιάσουμε το άρθρο στα Ελληνικά. Το πρωτότυπο άρθρο φιλοξενείται στα Αγγλικά στη διεύθυνση https://qrm.guru/the-truth-about-ferrites/


Related articles

Παραίτηση SV1SN

Αγρίνιο, 28 Ιουνίου 2010 Προς κ.κ. Αντιπρόεδρο και Μέλη του Δ.Σ. της Ε.Ρ.Δ.Ε.Ε Ν Τ Α Υ Θ Α Αγαπητοί Συνάδελφοι Πριν τρία περίπου χρόνια, είχα αναγγείλει την αποχώρησή μου από την ενεργό διοικητική δράση […]

Learn More

Καταγγελία SV1EBV για μη τήρηση του Band Plan από συνάδελφο

Από το συνάδελφο και μέλος μας, Κώστα Χασαπογιάννη SV1EBV λάβαμε το παρακάτω email-καταγγελία: “ΚΑΛΗ ΧΡΟΝΙΑ. ΘΑ ΗΘΕΛΑ ΝΑ ΣΑΣ ΑΝΑΚΟΙΝΩΣΩ ΟΤΙ ΣΤΗ ΣΥΧΝΟΤΗΤΑ 3595(PAC) ΜΕΡΙΚΟΙ ΣΥΝΑΔΕΛΦΟΙ ΣΕ ΣΧΕΔΟΝ ΚΑΘΗΜΕΡΙΝΗ ΒΑΣΗ ΠΕΡΑ ΟΤΙ ΜΙΛΑΝΕ ΣΕ SSB […]

Learn More

Εξετάσεις ραδιοερασιτεχνών Β΄ περιόδου 2014

Μες το κατακαλόκαιρο οι εξετάσεις ραδιοερασιτεχνών Β΄περιόδου 2014!!! Η υπηρεσία Μεταφορών και Επικοινωνιών Αγρινίου ανάρτησε την ΑΔΑ 7ΟΨ17Λ6-ΠΩΕ σύμφωνα με την οποία προκήρυξε εξετάσεις Β΄ περιόδου 2014 για ραδιοερασιτέχνες την Πέμπτη 17η Ιουλίου 2014 στο Αγρίνιο. Οι ενδιαφερόμενοι πρέπει […]

Learn More

Αφήστε μια απάντηση