Mantelwellenfilter

Mantelwellenfilter (auch Mantelwellensperren) dienen zur Unterdrückung von unerwünschten Hochfrequenzsignalen auf Kabeln, insbesondere auf dem Außenleiter von Koaxialkabeln.

Ferritkerne als Mantelwellenfilter zur Störungsunterdrückung
Geteilter Ferritkern (Klappferrit), der nachträglich an ein Kabel angebracht werden kann

Hintergrund

Elektronische Geräte, die hochfrequente Störungen verursachen, wie z. B. Computer, können unerwünschterweise hochfrequente Energie über angeschlossene Kabel abstrahlen. Dabei wird die Störung als Mantelwelle, also als Gleichtaktstörung, aus dem Gerät geführt und vom Kabel abgestrahlt – das gesamte Kabel bzw. dessen Abschirmung wirkt dabei als Antenne.

Um diese Störungen zu dämpfen, werden die Kabel im gesamten Querschnitt (ggf. auch mehrfach) durch einen Ferritkern geführt. Für die Gleichtaktstörung wirkt diese Anordnung durch ihre Induktivität wie eine Drossel mit einer oder mehreren Windungen. Das Nutzsignal jedoch, welches als Gegentaktsignal übertragen wird, sieht keine Induktivität, da sich die Magnetfelder der auf verschiedenen Adern innerhalb des Kabels hin- und rückfließenden Ströme kompensieren. Die Wirkungsweise entspricht derjenigen von stromkompensierten Drosseln, die oft ebenfalls aus Ringkernen aufgebaut sind.

Mantelwellenfilter werden z. B. bei folgenden Kabeln benutzt:

Zum nachträglichen Anbringen von Entstörkernen um Leitungen gibt es geteilte, rastbare Ring- und Flachbandkabelferrite, welche an elektrischen Leitungen angebracht werden können. Diese Mantelwellenfilter werden auch als Klappferrite bezeichnet[1].

Mantelwellenfilter werden meistens aus Nickel-Zink-Ferriten (NiZn-Ferrit) hergestellt aber es gibt sie auch aus Mangan-Zink-Ferriten (MnZn-Ferrite). Erstere sind als Filter gegen Störungen von 10 MHz bis zu 2 GHz geeignet, zweitere sind eher gegen Störungen im unteren Frequenzbereich von 500 kHz bis 20 MHz anzuwenden.

Für ein Leitungsbündel zwischen zwei Geräten, von denen nur ein Gerät geerdet ist, wirkt ein Mantelwellenfilter im Allgemeinen nicht. Bei einer solchen Konfiguration breiten sich Mantelwellen als stehende Welle aus. Bei stehenden Wellen wirken Ferritkernmantelwellenfilter nur an den Orten, an denen sich in Abhängigkeit von Frequenz und Wellenlänge ein Strombauch, aber nicht dort, wo sich ein Stromknoten einstellt.

Mantelwellenfilter gibt es für unterschiedliche Frequenzbereiche und Drahtquerschnitte.

Siehe auch
Commons: Ferritkerne – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise
  1. Applikationsschrift Würth Elektronik: Trilogie der Induktivitäten. 3. Auflage. Swiridoff, ISBN 3-934350-30-5, S. 109.
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