(Copyright) The use, copy and modification of all info on this site is only permitted for non-commercial purposes and thereby explicitly mentioning my radio amateur call sign "PA0NHC" as the original writer / designer / photographer / publisher.
De invloed van temperatuur variaties in Common Mode Chokes.
pa0nhc 20200601.

Mix #31 material :
Variatie van Ui met temperatuur.
30C=>90C : Ui-1700 => Ui=3600

Impedantie meting aan drie CMCs in serie.

Elke CMC :
2 gestapelde #31 mix ferriet 29x19x14mm kernen,
13 windingen 1mm dun test draad.

Onderaan:
1 kern 29x19x14mm #31 mix ferriet.
13 windingen dun RG316 PTFE coax.

NanoVNA impedantie meting van
drie in serie verbonden CMCs.
Z3.7MHz = 22 kOhm.

Elke CMC :
2 kernen gestapeld,
#31 mix ferriet 29x19x14mm,
13 windingen 1mm dun test draad.

In de rechtsboven afgebeelde SmithChart blijft de groene lijn dicht bij de Xas. De CMC impedantie is dus dominant resistief, en bij de marker frequentie (de 3,7MHz smoorspoel resonantie) zelfs puur resistief. Dit is de zeer gewenste eigenschap voor een CMC.

Als de temperatuur van mix31 ferriet kernen tot maximaal 120C stijgt, dan stijgt ook de "initiële permeabiliteit (U's)", dat is de "magnetische versterking factor"
Met als gevolg dat de frequentie van de breedbandige CMC resonantie daalt. Maar hoeveel ?

Omdat de gegevens van de belangrijke kern verliezen (U"s) frequentie afhankelijk zijn, is in de catalogus van FairRite geen informatie te vinden over de temperatuur afhankelijkheid ervan. Maar hoeveel verandert die?

Om toch een idee te krijgen van de invloed van temperatuur variaties op de totale CMC impedantie, heb ik met behulp van een NanoVNA de frequentie afhankelijke smoorspoel impedantie bij twee temperaturen gemeten : De CMC temperatuur werd mbv. een haardroger verhoogd, en mbv. een infrarood thermometer gemeten.

Frequentie karakteristieken van één CMC, bestaande uit één 29x19x14mm #31 mix ferriet kern, met 13 windingen RG316 coax.

In bovenstaande frequentie karakteristieken verschuift, bij een temperatuur wijziging van 30C naar 90C, de CMC resonantie met een factor 0,7 van ca.10 MHz naar ca.7.2 MHz. Dank zij de mooi breedbandig vlakke karakteristiek, verschuift de grafiek naar links, maar verandert tussen 1.8 MHz en 7.2 MHz de CMC impedantie zeer weinig.

Conclusie :
In antenne systemen voor 160m tot 10m heeft temperatuur wijzigingen in de CMC weinig of geen invloed op de antenne VSWR of het common mode gedrag.

Toepassing in een pa0nhc Cobra Antenne :
Zeven van deze kleine CMCs, met 13 windingen RG316 coax, met onderlinge afstanden van minstens 1cm in serie gemonteerd, vertonen Tussen 3,5 MHz en 28 MHz is de impedantie minstens 20 kOhm.
Op 1,8 MHz is de impedantie minstens 10 kOhm .

Met 100W continue vermogen, wordt vanaf 3,6 MHz per CMC spoel naar schatting slechts 400mW in warmte omgezet.
Aan de buitenlucht gekoeld lijken dan geen overbelasting, CMC defecten of VSWR veranderingen te vrezen.