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秋月のフェライトコアを測定してみる

こないだのコモンモードチョークの測定の続編。

コモンモードチョークをNanoVNAとFA-VA5で測定する
前々から気になっていたコモンモードチョークを測定してみる。インターフェアなどが出たわけではなく、オマジナイとして付けている。そのため、これが果たして本当に効果があるのかわからない。そこで、VNA(NanoVNAとFA-VA5)を使って特性を...

測定対象のフェライトコア

今度は、秋月電子で購入できる安価なフェライトコアで試してみる。対象は二つ。

  • LB-130B(150円)
  • LF-190B(300円)

下の写真、左がLF-130B、右がLF-190B。

NanoVNASaverで|Z|の測定ができるようになったので、今回はNanoVNAだけを使って測定する。

同軸ケーブルはRG-58A/Uで、長さは1m。これをコアに巻きつけて測定する。

LF-130B

まずは、同軸ケーブルだけの状態。

※クリックで拡大

上が減衰量(同軸ケーブルの通過損ではない)、下がインピーダンスカーブ。それなりと言っていいのだろうか?すでに自己共振を起こしている(約67MHz)。

以降、各巻数での測定結果。なお、測定の都合上、巻数ごとにインピーダンスと減衰量を測定したのではなく、各巻数でインピーダンス、続いて各巻数で減衰量を測定した(インピーダンスのグラグと減衰量のグラフとでマーカの周波数位置が一致していないのはそのため)。

コア1個

コア1個、巻数1回

グラフ中、薄い線は同軸ケーブルだけの測定結果(比較用)。

自己共振周波数は、ほぼ変らず約67MHz。

コア1個、巻数2回

自己共振周波数は、約60MHz。

コア2個

コア2個、巻数1回

自己共振周波数は、約65MHz。

コア1個で2回巻いたのと同じかと思ったら、だいぶ違った。効果としては、1個に2回巻いた方が高い。

コア2個、巻数2回

自己共振周波数は、約45MHz。

LF-190B

まずは、同軸ケーブルだけの状態。先の引き回しなどで影響がありそうなので、念のため。

やはりと言うべきか、上の結果とは多少異なっている。インピーダンスカーブから、かろうじて自己共振は起こしていないようだ。減衰カーブも同様に少し違っている。

コア1個

コア1個、巻数1回

自己共振周波数は起こしていない。

コア1個、巻数2回

自己共振周波数は、約58MHz。

コア1個、巻数3回

自己共振周波数は、約30MHz。

コア1個、巻数4回

自己共振周波数は、約18MHz。

コア1個、巻数5回

自己共振周波数は、約20MHz。不思議なことに、やや上がった。念のため、再度4回巻きと5回巻きで測ってみたが、同様の結果だった。

LB-190Bに巻ける回数は5回が限界だったので、ここまで。

コア2個

コア2個、巻数1回

自己共振周波数は、約63MHz。

コア2個、巻数2回

自己共振周波数は、約42MHz。

コア2個、巻数3回

自己共振周波数は、約28MHz。

コア2個、巻数4回

自己共振周波数は、約20MHz。

同軸ケーブル(RG-58A/U)1mだと、ここが限界。

他の測定器で確認

念のため、他の測定器でもチェックしてみる。

まず、OSA103 miniで。

同軸ケーブルだけでの減衰カーブ。

NanoVNAでの測定と、基本的に同じ傾向。まずは一安心。

LF-190Bを2個、各4回巻き。

あれ?自己共振周波数が低い(16.4MHz)。

NanoVNAでの測定を終えて、一旦解いたものを再度巻き直したので、その影響かもしれない。ということで、再度NanoVNAで測定。

今度は、こちらでも17MHzあたりで自己共振を起こしているという結果。巻き方などの影響は比較的大きそう。

では、さらに、FA-VA5で。

自己共振周波数は、16.7MHz。こちらでも(ほぼ)同じ結果。

LF-190BとLF-130Bの組合せ

では、両方のコアを組み合せて、巻けるだけ巻いたものを測定してみる。RG-58A/U 1mでは、LF-190B 2個に各3回、LF-130B 2個に各2回巻けた。

NanoVNA

自己共振周波数は、約19MHz。

OSA103 mini

自己共振周波数は、約19MHz。

FA-VA5

自己共振周波数は、約16MHz。

FA-VA5だけ、自己共振周波数がやや低く出た。測定時の引き回し方の違いかなぁ?

当然だろうけど、このように全体で見ると、LF-190B 2個 各3回巻きよりも自己共振周波数は下がる。それぞれのイイトコ取りみたいな結果にはならない。インピーダンスカーブを見ずに、減衰量だけ見れば割といいんだけど、そう言うわけにはやはり行かなきか?最善の結果を求めるなら、運用周波数ごとにコモンモードチョークも変えなきゃいけないってことだろうか。それは、面倒…。

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