Welk type ferriet voor current balun?

[PA3EYC]

Voor de OCF antenne voor 80 en 160m heb ik vorig jaar een mantelstroomfilter gemaakt van 16 windingen RGU-142 op een FT240-43 kern.
Metingen uitgevoerd volgens onderstaand principe:

van boven naar beneden:
50Ohm termination. Zie FT240-43 16wdn RG142 50 ohm.pdf. Met een 50Ohm afsluiting een SWR van 1.02 op 160m en 1.03 op 80m
Insertion loss. Zie FT240-43 16wdn RG142 insertion-loss.pdf. Verlies op 160m is 0,22dB en op 80m is 0,15dB
Common-mode attenuation. Zie FT240-43 16wdn RG142 common-mode-attenuation.pdf. Mantelstromen worden gedempt op 160m met 24,3dB en op 80m met bijna 30dB.
Volgens mij ziet dat er goed uit. Mocht ik dat fout hebben dan verneem ik dat graag.
Zal binnenkort dezelfde metingen doen met een FT240-77 ringkern. Daarvoor zal ik minder windingen nodig hebben voor dezelfde demping van de mantelstroom. Op zich is dat wel gunstig want 16 windingen is meteen het maximum van deze stugge coax door een 240 ringkern.

[PA3EYC]

Heb een meting gedaan met 16 windingen RGU-142 op een FT240-77 kern. Demping bij 160m is 31,2dB.
Ik had verwacht dat naarmate de frequentie hoger wordt dat de demping ook zou toenemen.
Dat is niet het geval. Kan iemand dit verklaren?

[dxhunter]

Ik ben geen deskundige op dit gebied maar volgens de specs van 77 materiaal is het geschikt voor lage frequenties en valt de permeabiliteit af bij hoger wordende frequentie.

http://www.fair-rite.com/77-material-data-sheet/

[Geert]

naar mijn weten is een minivna maar geschikt tot metingen van maximum 1000 ohm ?
met al die wikkelingen zal je al vlug naar de 10000 ohm gaan

ferriet kunnen we onder verdelen in 2 soorten -- deze voor de low bands en deze van laat zeggen 7 tem 28 mc
een superchoke die alles kan heb ik nog nooit gemeten
een goeie choke zal bv van 1000 ohm op 7 mc naar 7000 op 14 mc en dan afzakken naar bv 2000 op 28 mc (dat is een voorbeeld !!!)

google eens op K9YC of W8JI chokes

waarom gebruik je geen RG58 ? het zal een stuk gemakkelijker zijn

[PA8JDG]

Heb een meting gedaan met 16 windingen RGU-142 op een FT240-77 kern. Demping bij 160m is 31,2dB.
Ik had verwacht dat naarmate de frequentie hoger wordt dat de demping ook zou toenemen.
Dat is niet het geval. Kan iemand dit verklaren?

Hallo Maarten,

Dit komt door de afval van de verliescurve maar ook doordat hogerop de capaciteit tussen de windingen een steeds belangrijker rol gaat spelen. Deze vermindert de demping. Misschien iets minder windingen en dan meer "uit elkaar" gewonden op de kern en dan nog eens meten. Waarschijnljk meet je dan een lagere demping op 80m maar een relatief hogere demping op 40m.

73's

Jan PA8JDG

[PA3EYC]

Mark, Geert en Jan, bedankt voor jullie reacties.
Ik ben sowieso geen ferrietkenner vandaar mijn nieuwsgierigheid. Plaatje van het 77 materiaal had ik zelf ook al gevonden maar weet niet wat u' en u" betekend.
Nog een plaatje erbij van het 43 materiaal.

43.JPG (47.91 KiB) 5424 keer bekeken

Als u' de permeabiliteit is dan haal ik uit beide plaatjes het volgende:
De u' van 43 en 77 zijn bij ca. 3MHz gelijk. Dus daar zou de demping dus ook gelijk moeten zijn met gelijk aantal windingen. Beide VNA plots geven daar ca. -29dB. Dat blijkt dus redelijk te kloppen.
Voor 160m is dus het 77 materiaal beter, voor 80m zijn beide nagenoeg gelijk, voor 40m en verder is het weer beter om 43 materiaal te gebruiken.
Klopt mijn bewering?

Wat geeft de u" dan aan?
Is het de combinatie van beiden die bepaald welk materiaal geschikt is voor een mantelstroomfilter of (auto)transformator op een bepaalde frequentie?

Ja, waarom gebruik ik RGU-142. Waar ik werk wordt regelmatig van dat spul weggegooid omdat een kabel een beschadiging heeft. Vaak zit er nog voldoende onbeschadigd aan om mee te experimenteren. Bij het wikkelen is het wat moeilijk spul. Maar als het eenmaal zit heb ik daar geen last meer van. RGU-142 kan een veel hogere spanning aan dan RG58 en heeft een veel betere afscherming en minder demping. Hoewel van dat laatste natuurlijk op 160m niet te merken zal zijn.
Voor het experimenteren met meer of minder windingen is het inderdaad wat makkelijker op RG58 te gebruiken.

[PA8JDG]

Mark, Geert en Jan, bedankt voor jullie reacties.
Ik ben sowieso geen ferrietkenner vandaar mijn nieuwsgierigheid. Plaatje van het 77 materiaal had ik zelf ook al gevonden maar weet niet wat u' en u" betekend.
Nog een plaatje erbij van het 43 materiaal.

43.JPG

Als u' de permeabiliteit is dan haal ik uit beide plaatjes het volgende:
De u' van 43 en 77 zijn bij ca. 3MHz gelijk. Dus daar zou de demping dus ook gelijk moeten zijn met gelijk aantal windingen. Beide VNA plots geven daar ca. -29dB. Dat blijkt dus redelijk te kloppen.
Voor 160m is dus het 77 materiaal beter, voor 80m zijn beide nagenoeg gelijk, voor 40m en verder is het weer beter om 43 materiaal te gebruiken.
Klopt mijn bewering?

Wat geeft de u" dan aan?
Is het de combinatie van beiden die bepaald welk materiaal geschikt is voor een mantelstroomfilter of (auto)transformator op een bepaalde frequentie?

Ja, waarom gebruik ik RGU-142. Waar ik werk wordt regelmatig van dat spul weggegooid omdat een kabel een beschadiging heeft. Vaak zit er nog voldoende onbeschadigd aan om mee te experimenteren. Bij het wikkelen is het wat moeilijk spul. Maar als het eenmaal zit heb ik daar geen last meer van. RGU-142 kan een veel hogere spanning aan dan RG58 en heeft een veel betere afscherming en minder demping. Hoewel van dat laatste natuurlijk op 160m niet te merken zal zijn.
Voor het experimenteren met meer of minder windingen is het inderdaad wat makkelijker op RG58 te gebruiken.

Hallo Maarten,

Die bewering klopt. (Bij 3 MHz is U' voor materiaal 43 ietsje hoger, 500 vs 400 bij materiaal 77, maar dat maakt weinig uit)

U" geeft de verliescomponent aan. U' inderdaad de permeabiliteit. Beide componenten zijn belangrijk, maar voor een transformator wil je U" natuurlijk zo laag mogelijk hebben.

73's

Jan.

[PA3EYC]

Weer terug na een onstuimig paasweekeinde.

.........google eens op K9YC of W8JI chokes..........

Die K9YC heeft een zeer interessant stuk geschreven: http://audiosystemsgroup.com/RFI-Ham.pdf
Wat mij wel opvalt dat diverse typen ferriet, waar op internet en (oude) publicaties over geschreven wordt, niet meer verkrijgbaar is.
Vandaar dat ik die grafieken wil snappen om zo voor mijn toepassing het juiste materiaal te vinden.

[Geert]

daarom meet ik elk type ferriet die hier binnen komt
verleden week een nieuw type binnen voor de lage banden -- werking tem 2mc de rest noppes
die pdf's moet je lezen zoals ze zijn -- techniek gaat vooruit

en ? er wordt nog véél ferriet verkocht op beurzen waarvan men niet weet of ze al dan niet goed zijn
daarom koop nooit ferriet zonder dat ge weet dat die gemeten is geweest

[PA3EYC]

K9YC heeft er een heel mooi stuk over geschreven. http://audiosystemsgroup.com/RFI-Ham.pdf Is niet altijd even makkelijk maar zeer leerzaam.
Ik heb voor de zekerheid een aantal FT240-31 kernen besteld. Als die binnen zijn zal ik ook daaraan gaan meten.
Ook hier nog een mooie PDF van K0TO die metingen verricht heeft aan FT240-31 kernen. http://www.k0to.us/HAM/Articles/Measure ... 0cores.pdf
Als ik de formules van pagina 3 gebruik dan kom ik met mijn choke van 16 windingen RDU-142 op de FT240-77 en FT240-43 op de volgende impedanties.
FT240-77: 160m > -32,2dB = 1750 Ohm & 80m > -28,8dB = 1330 Ohm
FT240-43: 160m > -24,3dB = 770 Ohm & 80m > -30dB 1530 Ohm
-26,5dB komt ongeveer overeen met 1000 Ohm in een 50 Ohm systeem.

[Geert]

- 26 dB en 1000 ohm in een 50 ohm systeem ?
dit moet je mij toch eens uitleggen
als ik meet op een 2 poorts analyzer dan meet ik gemakkelijk 10.000 ohm
en daar is dan nog verre van alles over verteld
met een mini vna kunt ge dat niet meten

[PA3DJS]

@PA3EYC:
Ik heb er ook nog eens wat over geschreven:
http://tetech.nl/divers/balun.pdf

Is het niet zo als je |S21| van -26 dB hebt (bijv 50mV op poort 2 bij 1V forward uit port 1), de impedantie van de choke 2 kOhm is? Even uitgaande van dat de choke sterk resistief is.

Reden is dat de spanning die uit port 1 komt bij hoogohmige belasting, 2V in plaats van 1V is. Op de choke komt dus de EMF uit port 1 terecht. De spanningsverzwakking is dan 2/50m = 40. Dit is een spanningsdeling die je krijgt bij 2 kOhm naar 50 Ohm

[PA3EYC]

Geert en Wim,
Ik heb dat niet gemeten maar ga simpelweg uit van het schema van K0TO:

Stel: ik heb een RF choke gemaakt van 950 Ohm.
De verhouding tussen Attenuation Voltage (Ua) en Input voltage (Ui) is hiermee 50/1000 = 0,05. Dit geldt alleen voor een 50 Ohm systeem. Anders zal die verhouding anders zijn.
K0TO stelt dat dB = 20 log (Ua/Ui) = 20 log 0,05 = 20 x -1,3 = -26.
Daaruit kan ik alleen maar opmaken dat een RF choke van 950 Ohm overeenkomt met een verzwakking van ca. 26dB.
Als dat niet klopt dan kan dat drie dingen betekenen: Ik doe wat fout, de formule van K0TO klopt niet of een combinatie van die twee.

Wim,
Bedankt, zal dat aandachtig lezen en hopen dat ik het snap.

[Geert]

hier ziet ge een meting voor een voor jullie onbekende ferriet soort
je ziet dat de stelling niet klopt 1000 ohm tov demping
zo simpel ligt het niet en dit is voor alle soorten ferriet waar
ook de freq tov impedantie verlegd zich naarmate het aantal wikkelingen, welke wikkeling, type ferriet .......
een choke van 1000 ohm en -20 dB is al een heel goeie choke

[PA3DJS]

@PA3EYC:
Ja nu snap ik het. Het plaatje in jouw bijdrage van 08 apr 2016, 11:04 is een andere opstelling dan de opstelling in jouw bijdrage van 25 maart 2016, 20:19.

In de opstelling van K0TO zit een 50 Ohm load zodat de spanning op de ingang van de "spanningsdeler" redelijk constant blijft. Bij jou opstelling (een normale tweepoortmeting) is de spanning op de ingang hoger.

K0TO's demping komt dus niet overeen met -dB|S21| die je uit een tweepoort VNA krijgt.