Sommige radio amateurs installeren in RX of TX voeding lijnen Common Mode Chokes (ook Mantel Stromen Smoorspelen genoemd). Helaas vaak met ineffectief ferriet materiaal, of verkeerde constructie, of foute positie. Het belang van goede CMCs op goede plaatsen wordt hieronder duidelijk.

          Storing.
Ik word in mijn locatie door veel en sterke radio storingen geplaagd. Ik testte eens een actief raam ontvang antenne systeem. Het stond buiten op het dak van beneden buren, en was met ca 20m coax, dwars door onze bovenwoning lopend, verbonden met een SDR ontvanger in de shack. Het geheel was alleen aan de ontvanger en de PC "geaard".

In een deel van de 80m band merkte ik een opvallend verhoogd stoor niveau. En het bleek dat, door die coax met een extra 10m te verlengen, het stoor gebied van 3,75MHz, naar 2,5 MHz omlaag verschoof. En dat ook dergelijke stoor gebieden op veelvouden van die frequentie optraden. Er bestond kennelijk een relatie tussen de sterker gestoorde frequenties, en de lengte van de antenne coax kabel. 

          Kabel afscherming resonanties.
Die 20m lange coax kabel was voor 3.7 MHz ongeveer 1/4 lambda lang. En fungeerde kennelijk als een parasitaire 1/4 lambda lange antenne, die storingen uit de directe omgeving, de shack, en het lichtnet oppikte. Met de apparatuur en het lichtnet in de shack als tegenpool. Het stroom maximum en laagste impedantie was in de shack. Zo ontstond een 1/2 lambda resonantie op het 1/4 lambda buitenoppervlak van de coax afscherming. De hoogste impedantie- en stoor spanning punt was dus in de actieve raam antenne versterker.  Dat is "De kat op het spek binden". 

Op relatief lange coax kabels voor antenne systemen, treden aan het buiten oppervlak van de coax afscherming vele van dergelijke resonanties op. Ze veroorzaken spanning- en stroom maxima (buiken) en minima (knopen) op de buitenzijde van de coax afscherming. Men noemt de stromen op het buiten oppervlak van de coax kabel afscherming :  "Common Mode Stromen". Als deze stromen niet geblokkeerd worden, bereiken ze de antenne, en de zender of de ontvanger, en worden hinderlijk merkbaar.

Common Mode Stromen uiten zich in bepaalde frequentiegebieden als :

-  gewijzigd antenne richt effect
-  duidelijk sterkere of juist zwakkere signalen 
-  ongewenste koppeling met andere antenne systemen en
-  in bewoonde gebieden in een duidelijk verhoogd stoor niveau. 
   Niet alleen uit de nabije stoor stralende omgeving, maar ook door koppeling met het storende lichtnet in de shack.

          Hoe raken we die stromen kwijt ?
Die Common Mode Stromen en spanningen dempen lukt niet. 

Wat wel lukt is, zorgen dat er in het totale gebruikte frequentie gebied, geen 1/2 lambda resonanties op de buitenzijde van de coax afscherming voorkomen.

Dat kan, door met behulp van CMCs, het buiten oppervlak van de coax afscherming, voor HF in kortere stukken te verdelen. Door met tussenruimtes kleiner dan 1/4 lambda voor de hoogste werk frequentie, CMCs plaatsen. Bijvoorbeeld voor een frequentie bereik tot 30 MHz, dus met tussenruimtes van 2,5m tot 3m. Dan kunnen beneden 30MHz geen 1/2 lambda afscherming resonanties meer optreden. Of voor als hoogste frequentie 10MHz, tussenruimtes van max. 7,5m aanhouden. 

Goed beschouwd, gedraagt zich een dergelijke coax kabel in de praktijk tussen 1 MHz en 30MHz als een (bijna perfecte) 50 Ohm gebalanceerde voeding lijn. Want aan begin en einde van de lijn treden alleen differentiaal mode stromen en spanningen op.

Met actieve antenne power "off", is geen enkele kabel storing, nog signaal te zien.

Met NanoVNA gemeten common mode demping van een netto 10m lange coax feeder, voorzien van 5 CMCs.

Merk op dat al op MG frequenties 25dB kabel storing onderdrukking wordt verkregen. De hoogste common mode onderdrukking is rond de 80m band. Een goed gebalanceerde en afgeschermde antenne en versterker verbeteren de totale storing ongevoeligheid nog eens met 30dB extra, ook in VLF.

Goede CMCs met dunne 2,5mm PTFE coax bewikkeld, 11 maal door het gat van de kern.
Aanbevolen voor actieve antenne systemen en geschikt voor zend systemen in alle KG banden.
In goed aangepaste en redelijk gebalanceerde zend antenne systemen tot 400W RF.
Bestel bij mouser.com voor totaal meer dan E 50 en ontvang gratis verzenden en korting.
Links FairRite orderNR   2631801202 (50 stuks E 54,-) en rechts 0431173551 (25stuka  E 76,25)

Hoe de coax van een actieve raam antenne "ontstoren". 

Met name 1/2 lambda lange voedinglijnen (of een veelvoud daarvan), veroorzaken in zend systemen problemen met :
-   prikkende zender kast, 
-   prikkende zender microfoon,
-   vervormde modulatie, 
-   LF inpraten in eigen huis,
-   en bij de buren.
Deze problemen kunnen dan verholpen worden door minstens drie CMCs in de voedinglijn tussen te voegen.

          In de praktijk plaats men :
a.  Altijd één CMC direct bij het voedingpunt van de antenne,
b.  Altijd één CMC direct bij een antenne tuner of een ontvanger ingang,
c.  Bij voeding lijnen met een lengte van 1/4 lambda of langer, extra CMCs op onderlinge afstanden van maximaal 1/4 lambda voor de hoogste frequentie.

d. Goede common mode chokes voor de KG banden worden uitsluitend door #31 ferriet materiaal gewikkeld. 
    Ander ferriet materiaal dan dit goedkope #31 materiaal, is voor CMC toepassingen in het KG gebied vaak zinloos, en veel duurder.

e. Voor ontvangst systemen en zend systemen tot 400W RF (zie foto boven) : 
Het maximaal aantal windingen dunne PTFE coax met verzilverde en gevlochten binnen geleider, door een flinke ringkern. Bij voorbeeld 11 tot 14 windingen RG316 door een 29x19x12mm #31 ringkern (FairRite 2631801202), of door een #31 gedeelde buis kern met 19mm gat (FairRite 0431173551). 
In gedeelde buiskernen moeten de coax windingen losjes in het gat passen, zodat beide buiskern helften goed op elkaar aansluiten.

f. Voor tot 800W HF zend vermogen in goed aangepaste antenne systemen :
   Veel windingen 6mm PTFE coax met verzilverde en gevlochten binnen geleider (RG400) 11x tot 13x door het gat van van een 61x36x12.5mm #31 ringkern (FairRite 2631803802).

Open opgehangen, dus door de buitenlucht gekoeld, vertonen dergelijk CMCs in goed aangepaste, en redelijk gebalanceerde antenne systemen, weinig temperatuur stijging in de ferriet kern, en treden er geen defecten op. Hoogstens wordt de coax iets warm, door de differentiaal verliezen (de grote HF stromen in de coax). Maar : Een CMC in afgesloten doos gemonteerd leidt tot temperatuur stijging en kern defecten.

REM : End fed antennes, FD3, FD4, inverted-V, en asymmetrisch opgehangen dipolen, kunnen sterke onbalans vertonen, en defecte CMC kernen veroorzaken. Voor dergelijke antennes moet het toegevoerde vermogen sterk gereduceerd worden.

CMCs gegevens voor toepassing in goed aangepaste en redelijk gebalanceerde antennes.