Ferritkern (Mantelwellenfilter) an Kabeln... mit oder ohne Schleife?
Mantelwellenfilter zur Entstörung von Kabeln mit hochfrequenten Signalen mittels Ferritkern um das Kabel kennt man ja von Monitorkabeln, USB-Kablen zum Anschluß von leistungshungrigeren Geräten wie ext. USB-Festplatten usw.
Nicht neu ist ja auch die Problematik der Kombination von USB 3.0 und 2.4-GHz-WLAN... z. B. an Fritz!Boxen mit USB-3.0-Anschluß... da stört ein angeschlossenes USB-3.0-Gerät gerne mal das (2.4 GHz-) WLAN.
Ohne jetzt allzu tief in die Hochfrequenztechnik eingestiegen zu sein, verstehe ich das Grundkonzept ansatzweise.
Aber angesichts einer Beschreibung zum Anschluß eines Netzwerkkabels an einen Drucker und dem Bestücken des Kabels mit Ferritkernen auf der Seite des Herstellers Ricoh ist mir dann doch aufgefallen, daß ich die Materie eigentlich nicht wirklich verstanden habe. Muß ich ja auch nicht zwingend... ich weiß ja auch nicht wie die Elektronik der Motorsteuerung in meinem Auto im Detail funktioniert. Solange ich im Groben weiß, was sie bezweckt, reicht mir das als normalem 08/15-Autofahrer.
Auf besagter Ricoh-Seite (http://support.ricoh.com/bb_v1oi/pub_e/oi_view/0001035/0001035594/view/hardware/unv/0029.htm) wird beschrieben, wie 2 Ferritkerne an das Netzwerkkabel angebracht werden... einmal wird das Kabel "normal" durch den Ferritkern geführt, ein Stück weiter nochmal, hier aber mit einer Schleife 2x durch den Ferritkern geführt.
Frage 1:
Warum 2 Ferrit-Kerne? Warum nicht z. B. einer in der Mitte... oder nur an einem Ende? Ich tippe mal, die Störungen schaukeln sich bei längeren Kabelstrecken ohne regelmäßige "Beringung" wieder auf? Aber warum dann nicht an den jeweiligen Endes des Kabels, sondern an einem Ende im Abstand von (hier) 10cm?
Für mich viel kerniger aber Frage 2:
Wo ist der Unterschied, ob ich das Kabel nur 1x gerade durch den Ferritkern führe oder ob ich eine Schleife lege und das Kabel 2x durch den Ring lege?
Und warum beide Varianten an ein und demselben Kabel?
Warum nicht jeweils nur 1x durch?
Und/oder warum nicht jeweils 2x mit Schleife durch?
Warum vorne so und hinten anders?
Oder auch: Wo ist der Unterschied der beiden Varianten mit und ohne Schleife?
Ist die Variante mit der Schleife effektiv nicht
vergleichbar damit, als hätte man einfach 2 Ferritkerne nebeneinander ans Kabel geklemmt?
Kann mir das jemand irgendwie verständlich machen... vielleicht sogar ohne daß ich gleich ein Studium der Hochfrequenz-Technik absolvieren muß?
3 Antworten
Frage 2 ist leichter zu beantworten:
Je mehr Wicklungen (Schleifen) Du machst, umso höher ist die Impedanz des Filters und umso mehr verlagert sich das Maximum der Filterung zu niedrigen Frequenzen.
Frage 1 ist nicht ganz so einfach, denn was der Hersteller beabsichtigt ist nicht ganz klar.
Ein Kern sollte immer in der Nähe der Störung sein. Eine Wiederholung in regelmäßigen Abständen bringt nichts.
Es kann sein, dass unterschiedliche Kernmaterialien verwendet werden für unterschiedliche Frequenzbereiche. Dann ist es egal, wo der Kern hinkommt.
Oder man vermutet Störungen von beiden Seiten und will nahe an der Störquelle filtern.
Man müsste also wissen, was hier die Absicht ist.
Je mehr Wicklungen (Schleifen) Du machst, umso höher ist die Impedanz des Filters und umso mehr verlagert sich das Maximum der Filterung zu niedrigen Frequenzen.
Demnach verstehe ich das so, daß in dem genannten Beispiel versucht wird, durch zwei unterschiedlichen Varianten auf ein und demselben Kabel einen breiteren Frequenzbereich zu filtern... die einfache Durchführung durch den 1. Kern für höhere Frequenzen, die doppelte Durchführung durch den 2. Kern für niedrigere Frequenzen.
Das kann ich mir so merken.
Vielen Dank!
Naja 2 Schleifen haben eine höhere Induktivität allerdings auch eine höhere Kapazität.
IdR sind 2 Schleifen effektiver für Niederfrequente Störungen und eine einfache Durchführung für Hochfrequente Signale besser.
Die grundsätzliche Funktion des Blocken von Mantelwellen ist in beiden Fällen die selbe.
IdR sind 2 Schleifen effektiver für Niederfrequente Störungen und eine einfache Durchführung für Hochfrequente Signale besser.
Das hört sich für mich verständlich und sinnvoll an...auch wenn ich es mangels technischer Qualifikation nicht verifizieren kann. ;-)
Aber das kann ich mir so merken und weiß jetzt, daß es einen Grund für beide (gleichzeitig vorhandenen) Varianten gibt und worin dieser im Ansatz besteht.
Vielen Dank!
Zu Frage 1 würde ich sagen, es soll ja das Eindringen und Abstrahlen von über die Leitungslänge induzierten Störsignalen verhindert werden, das geht beim bidirektionalen USB-Kabel halt nur, wenn an den Enden geblockt wird.
Frage 2: Je mehr "Wicklungen" desto höher die Induktivität und desto besser die Abschirmwirkung - unter Umständen jedenfalls. Die Resonanzfrequenz verschiebt sich auch nach unten. Resonanzfrequenz deswegen, weil auch immer allerlei (parasitäre) Kapazitäten vorhanden sind, deren Wirkung ja einbezogen werden muss.