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Alles zum Thema Mantelwellensperren und Baluns

Was sind Mantelwellen?

Eine Mantelwelle ist eine Art von elektromagnetischer Welle, die sich durch Leiter ausbreitet. Die Mantelwelle breitet sich z. B. in einem Leiter entlang des Außenmantels einer Koaxialleitung aus. Das Erdungssystem, das den Außenleiter umgibt, bildet den Rückleiter. Dies kann z. B. ein räumlich nahes oder fernes Erdpotential sein.

Mantelwellen können auch erzeugt werden, indem das eigentliche Sendesignal an der Außenseite der koaxialen Abschirmung induziert wird. In diesem Fall muss die Mantelwellenbarriere jedoch im aktuellen Bauch der Mantelwelle platziert werden und nicht am Anfang oder Ende der Leitung. Dies ist frequenzabhängig, und bei Mehrbandantennen wird es noch schwieriger. Dies ist der Fall, wenn die Antennenzuleitung parallel zur (Draht-)Antenne verlegt wird.

Mantelwellen können auch erzeugt werden, indem das eigentliche Sendesignal an der Außenseite der koaxialen Abschirmung induziert wird. In diesem Fall muss die Mantelwellenbarriere jedoch im aktuellen Bauch der Mantelwelle platziert werden und nicht am Anfang oder Ende der Leitung. Dies ist frequenzabhängig, und bei Mehrbandantennen wird es noch schwieriger. Dies ist der Fall, wenn die Antennenzuleitung parallel zur (Draht-)Antenne verlegt wird.

Wie verringert man Mantelwellen?

Ein Mantelwellensperre (auch als Mantelwellenabsorber oder Mantelstromfilter bezeichnet), die an einer Koaxialleitung in oder in der Nähe des Geräts angebracht ist, kann hochfrequente Mantelwellen abschwächen oder verhindern. Im einfachsten Fall handelt es sich um einen Ferritkern, der Innen- und Außenleiter in Koaxialkabeln enthält und als stromkompensierte Drossel oder Gleichtaktdrossel wirkt. Ein Ferritkern funktioniert auch als Transformator, so dass ein Nutzsignal als Gegentaktsignal aufrechterhalten werden kann. Das Kabel kann auch mehrmals durch den Kern geführt werden, um die Induktivität gegen unerwünschte Gleichtaktsignalanteile zu erhöhen.

Auch kapazitive Mantelstromfilter werden häufig verwendet.

Wenn eine symmetrische Leitung mit einer unsymmetrischen Leitung, z. B. einem Koaxialkabel, verbunden wird, kann ein Balun eingesetzt werden, um Mantelwellen zu eliminieren. Ohne den Balun würden auf der unsymmetrischen Leitung Mantelwellen entstehen. Ein Beispiel hierfür ist der Anschluss einer symmetrischen Dipolantenne an eine Koaxialleitung.

Ein Ferritkern ist ein Ferritbauteil, das die Induktivität erhöht oder das Magnetfeld leitet, wenn es als Kern einer Spule (Drossel oder Transformator) verwendet wird.

In ihrer einfachsten Form ist eine "Spule" oder Wicklung nur ein Draht oder eine elektrische Leitung, die um einen ringförmigen oder hohlen Kern gewickelt ist

Wie funktionieren Mantelwellenfilter?

Elektronische Geräte, die Hochfrequenzstörungen verursachen, wie z. B. Computer, können über die zugehörigen Verbindungen unerwünschte Hochfrequenzstrahlung aussenden. Die Störung wird als Mantelwelle, d. h. als Gleichtaktstörung, aus dem Gerät herausgetragen und über das Kabel abgestrahlt - das gesamte Kabel bzw. seine Abschirmung wirkt in diesem Szenario als Antenne.

Um diese Störungen zu reduzieren, wird der gesamte Querschnitt des Kabels durch einen Ferritkern geführt (ggf. mehrfach). Aufgrund seiner Induktivität wirkt diese Konfiguration wie eine Drossel mit einer oder möglicherweise mehreren Windungen für Gleichtaktstörungen. Da sich jedoch die Magnetfelder der Ströme, die auf getrennten Adern im Kabel hin und her fließen, gegenseitig kompensieren, erfährt das Nutzsignal, das als Gegentaktsignal gesendet wird, keine Induktivität. Die Funktionsweise ähnelt der von stromkompensierten Drosseln, die ebenfalls häufig aus Ringbandkernen bestehen.

Kabel, wie z.B. unser , RG-58 Koaxialkabel , RG-213 UBX Koaxialkabel und Aircell-7 Koaxialkabel sowie Aircell-5 Koaxialkabel profitieren stark von Mantelwellensperren.

Welche Arten von Mantelwellenfilter gibt es?  Woraus bestehen sie?

Es gibt gespaltene, einrastende Ring- und Flachbandkabelferrite, die auf elektrische Kabel aufgebracht werden können, um nachträglich Ferrit-Kerne zur Entstörung um die Kabel zu legen. Klappferrite sind eine andere Bezeichnung für Mantelwellenfilter.

Mantelwellenfilter bestehen häufig aus Eisen-Nickel-Zink-Legierungen, können aber auch aus Eisen-Mangan-Zink-Legierungen hergestellt werden. Erstere sind ideal für Störungen im Frequenzbereich von 10 MHz bis 2 GHz, während letztere besser als Filter für Störungen im unteren Frequenzbereich von 500 kHz bis 20 MHz geeignet sind.

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