超级用户问了以下问题:电缆上的圆柱体是什么?
那个缸是怎么工作的?据我所知,即使您在电缆的任一端放置一个,任何 HF 信号都应该直接通过它。
是否有更好地显示原理的等效电路?
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我在我的问题中假设电线穿过由铁氧体制成的环。当然还有另一种可能性,它环绕铁氧体,形成一个与电缆串联的(非常小、非常低的电感)电感器。是这样吗?
超级用户问了以下问题:电缆上的圆柱体是什么?
那个缸是怎么工作的?据我所知,即使您在电缆的任一端放置一个,任何 HF 信号都应该直接通过它。
是否有更好地显示原理的等效电路?
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我在我的问题中假设电线穿过由铁氧体制成的环。当然还有另一种可能性,它环绕铁氧体,形成一个与电缆串联的(非常小、非常低的电感)电感器。是这样吗?
铁氧体通过减少共模电流来减少电磁辐射。
首先,为什么减少共模电流会减少辐射?如果您有两条平行的导线,它们承载相等且相反的电流,即没有共模电流,那么在距离明显大于导线之间的距离时,由导线产生的电场和磁场会抵消。因此,没有净场,也就没有辐射。见双引线传输线。
那么铁氧体如何降低共模电流呢?即使导线可能只穿过铁氧体一次,它仍然会形成一个电感器。将导线多次穿过铁氧体只会增加电感。你有时会看到:
但由于所涉及的电缆通常很笨重,而且很难使用自动化机械,因此通常使用更大的芯线更容易:
如此示意性地,穿过铁氧体的一对导线如下所示:
让我们单独看一下其中的一半,只是A。A中的任何电流都会在磁芯中感应出磁场,就像普通电感器一样。因此,随着频率的增加,阻抗也会增加,就像使用任何电感器一样。
B 也是如此,单独来看。但是,如果\$I_A = -I_B\$,即电流相等且相反,则每个电流感应的磁场在核心中完全抵消。如果没有磁场,就没有电感,也就没有附加阻抗。
因此,这种称为共模扼流圈的布置对共模电流呈现高阻抗,对差模电流呈现低阻抗。扼流圈的高阻抗可防止产生显着的共模电流,并且这些应用的铁氧体设计为有损耗的,因此共模电压主要在铁芯中转化为热量。
在屏蔽电缆上,铁氧体完成同样的事情,尽管方式略有不同。通常,在屏蔽电缆上传输的高频信号会因趋肤效应而被迫在屏蔽层外部传输。但是,如果在屏蔽层内部导体的一个方向上存在电流,则屏蔽层上的返回电流将被吸引到屏蔽层的内表面。它实际上是一个法拉第笼,但在这种情况下,我们要阻止来自内部的场,而不是来自外部的场。请参阅同轴电缆。
但是,这只有在屏蔽层和其中的导体上存在完全相等且相反的电流时才有效。任何未被内部导体电流平衡的屏蔽电流都将在屏蔽外部流动。如果铁氧体夹在电缆周围,则形成一个电感器。但是,这个电感只有屏蔽外部的电流才能看到,这些是你不想要的电流,因为它们只存在于共模电流的情况下,并且它们是唯一具有外部场的电流到电缆,因此有辐射的可能性。
这是一个共模电感器 - 一个单匝。差分信号不受影响,共模信号被衰减。
这些东西中使用的铁氧体材料对高频(MHz 及以上)共模噪声具有高阻抗,这就是为什么人们通常在直流电源电缆和承载相对低频信号的带状电缆上看到它们的原因。