Uitleg werking en gebruik mantelstroomfilter.

Als de voordeur bel klingelt of de speakers van de computer gaan mee tetteren tussen de uitzendingen door, dan is het tijd voor een balun. Waardoor ontstaan dit soort verschijnselen? In de meeste gevallen is dit het gevolg van directe instraling van zendenergie wat via de antenne in het gestoorde apparaat beland, ondanks dat de antenne zo hoog mogelijk en zo vrij mogelijk hangt als de plaatselijke omstandigheden dit toelaten. Het is de voedingsleiding die straalt, omgekeerd ontvangt de voedingslijn stoorsignalen van o.a. huishoudelijke apparaten zoals bv schakelende voedingen, dimmers en niet te vergeten 100Hz televisie toestellen. Is er een misaanpassing ( slechte SWR ) zodat deze als antenne werkt? Nee, zelfs de slechtste SWR is niet de oorzaak dat de voedingslijn straalt, egaal of het een open lijn of dat het coax is. Ook een coax leiding kan stralen, en omdat een open lijn (tweedraad) geen ommanteling heeft, treed hier hetzelfde gebeuren op, wat men bij coax “Mantelstromen “ noemt.

Deelstromen en common mode stromen.

De zendenergie van een zender bereikt de antenne over een leiding. Worden op een willekeurige plaats in de leiding een onderbreking gemaakt, en twee lampen hier tussen geplaatst en lichten deze met de zelfde helderheid op, dan kan men er vanuit gaan dat er in de beide geleiders van de voedingslijn dezelfde stroom loopt. Met behulp van deze twee lampen (of stroommeters) is aangetoond dat er twee stromen lopen van gelijke grootte maar dat zegt niets over de richting van de stroom. In dit geval van gelijke helderheid zijn er twee mogelijkheden. De stromen lopen in dezelfde richting of de richtingen zijn tegengesteld. Bij wisselstromen kan met behulp van het volgende experiment de richting van de deelstromen t.o.v. worden vastgesteld. Over de leiding wordt een ferrietkern geschoven waarop enkele windingen draag zijn aangebracht. Word in deze wikkeling een spanning geïnduceerd vloeien de deelstromen altijd in dezelfde richting. Word geen spanning geïnduceerd dan hebben de deelstromen een tegengestelde richting, en dat is ook meteen de uitkomst van dit experiment. Een NIET STRALENDE LEIDING. Als op een leiding deelstromen van gelijke grootte optreden, in tegengestelde richting, noemt men dit ook wel balansstromen. Wat gebeurt er als er extra bij deze balansstromen in beide geleiders deelstromen van gelijke frequentie, gelijke grootte en gelijke richting word toegevoegd? Dit uit zich in een veranderende helderheid van de lampen en van de geïnduceerde spanning in de wikkeling op de ferrietkern. Verschillende groottes van de deelstromen op de beide leidingen versterken dit effect. Als op een voedingsleiding deelstromen in dezelfde richting optreden spreken we van common mode stromen oftewel (MANTELSTROMEN ) Deze zijn de oorzaak van een stralende voedingslijn.

Eisen van een balun

Deelstromen zijn verantwoordelijk voor het energietransport in de voedingslijn, dus gewenst. Common mode stromen zorgen voor een afstraling van de voedingslijn, dus ongewenst. We hebben een onderdeel nodig die deelstromen ongehinderd door laat en die common mode stromen effectief kan onderdrukken. Dit onderdeel is een balun. Men herkent hierin het dualisme, van deelstromen en common mode stromen op een voedingsleiding en het hierop op verschillende manier van reageren. Een onderdeel dat dit dualisme niet laat zien is geen balun. Zoals al gezegd veroorzaakt zelfs een slechte swr niet een afstraling van de voedingslijn. Voor het goed functioneren van een balun zijn geen vaste regels. Het komt ook op het doel aan waarvoor deze wordt ingezet. De voorwaarden zijn eenvoudig, in het hele frequentiegebied moet de ingangsreflectie beter zijn dan 25db en de ingangsdemping voor common mode stromen beter zijn dan 25db. Door deze waarden heeft de balun een swr van 1.2 en de bekwaamheid om deelstromen ongehinderd door te laten en een weerstand op te bouwen van tegen de common mode stromen van ongeveer 1,7kOhm. De werking van een balun ter onderdrukking van de common mode stromen is frequentie afhankelijk.

De door mij gemaakte balun is een balun naar het ontwerp van W1RJ.

•  De door mij gebruikte ferrietkern is RK4 AL waarde 1200, verkrijgbaar bij DARC.
•  De coax is van het type RG-303. Dit is 50 ohm coax met teflon isolatie, Duchrfshop.
•  De abs kunststof behuizing is van Velleman type G311.

De plaats van het mantelstroomfilter is zo dicht mogelijk bij de antenne. Indien niet mogelijk bv bij open lijn tussen tranceiver en antennetuner. Het is sowieso goed een mantelstroomfilter achter je tranceiver te hebben en voor de doorgangsdemping hoef je het niet te laten. Deze is nihil.
BELANGRIJK: LET OP Nooit blikken of spuitgiet aluminium behuizing gebruiken. De mantelstromen lopen dan buitenom via het metaal van de behuizing.
Dus altijd een kunststof behuizing gebruiken.

Ik heb dit niet allemaal zelf bedacht, maar wel zelf gemaakt!

Kijk daarom ook eens op de site van Wolfgand Wipperman   –   www.dg0sa.de

73    PE1AIT   Peter