Common mode choke

Balun 1:1, RF choke, Balun choke… Koliko naziva, moglo bi se pomisliti da su ovo sve različite stvari za različitu upotrebu. Ali stvar je sasvim jednostavna. Svi imaju istu namenu – a to je gušenje (atenuacija) zajedničkih struja (CMC – Common Mode Current). U zavisnosti od mesta primene možemo upotrebiti različite nazive.

Zašto i kada nam je potrebno gušenje ovih struja?
Zašto je prilično jednostavno – da sprečimo tu štetnu struju koja može biti visokog napona da dodje do našeg primopredajnika i uništi ga kao i da ne kvari dijagram zračenja antene. Takodje, ove struje stvaraju smetnje drugim elektronskim uredjajima u bližem i daljem okruženju.

U kojim slučajevima se javljaju te struje?

Najčešći je kada napajamo balansiranu antenu (polutalasni dipol) nebalansiranim vodom (koaksijalni kabl). Da bismo shvatili kako se te struje stvaraju moramo krenuti od našeg primopredajnika.
On emituje struju, RF energiju, kroz koaksijalni vod. Ta energija kroz taj koaksijalni vod teče “unutar” voda. Izmedju “vruceg kraja” i sa unutrašnje strane oplate (“širma”). To je diferencijalna struja koja stiže do našeg polutalasnog dipola. Zatim, naš polutalasni dipol, naša balansirana antena, zrači tu energiju u etar. Ali, pošto ne može sva energija biti izračena neki deo se vraca nazad. Kada energija dodje do kraja naseg “minusa” dipola, elementa dipola koji je spojen na oplatu, ona kreće da se vraća nazad. Dolazi do našeg koaksijalnog kabla ali ne putuje više po unutrašnjoj površini oplate nego se kreće po spoljašnjoj površini oplate. U tom trenutku se stvaraju zajedničke struje izmedju struje srednjeg, vrućeg voda i struje po spoljašnjosti oplate kabla (iste su faze).

Da bismo ugušili tu struju, u tački napajanja dipola (gde se spaja kabl i antena) ćemo staviti RF choke, ili u ovom slučaju ga možemo nazvati Bal-un 1:1
Balanced (dipol) – unbalanced (koaks), 1:1 odnos impedanse.
U ovoj konfiguraciji, balun će sprečiti tok struje po spoljašnosti kabla i na taj način će sprečiti zračenje kabla koji bi se bez balun-a ponašao kao deo antene. Samim tim naš dipol više ne bi bio dipol. Dijagram zračenja bi se izmenio i antena ne bi bila efikasna.

Drugi sličan primer je RF choke na takozvanoj “flowerpot” anteni.
RF choke na toj anteni je “vazdušni” RF choke – deo koaksijalnog kabla je namotan nekoliko puta na pvc cev. Obzirom na metod izrade ove antene neki je pogrešno shvataju kao 5/8 antenu a neki kao endFed antenu. Suština je da je to u stvari polutalasni dipol. RF energija će teći unutar koaksijalnog kabla sve do tačke gde je oplata uklonjena i onda će se izračiti preko “vrućeg kraja” a druga faza amplitude će se izračiti preko spoljašnosti oplate kabla sve dok ne naidje na naš vazdušni RF choke.
Na taj način deo koaksijalnog kabla se ponaša kao element dipola, i to samo spoljašnji deo oplate.

Ovaj princip možemo primeniti i na druge tipove antena kao što su endFedHalfWave kao i takozvana “microvert” antena, gde delove koaksijalnog kabla koristimo kao protiv težu a onda stavimo RF choke gde zelimo da ovaj efekat prestane.

Postoji više vrsta RF choke-a.
Oni “vazdušni (ružni balun)”, gde je koaksijalni kabl namotan na neki izolatorski materijal.
Zatim oni gde je koaksijalni kabl namotan na neki FairRite prsten ili štap (prednost je manja količina kabla)
I na kraju oni gde je par žica namotan na FairRite prsten.

O karakteristikama ovih vrsta u sledećem članku.

Filip Stanić, YU3FMS