Как работает терминатор с ферритовым сердечником для снижения ЭМС?

На суперпользователя был задан следующий вопрос: что это за цилиндр на кабелях?

Как работает этот цилиндр? Насколько я могу судить, даже если вы положите один из них на любой конец кабеля, любой ВЧ-сигнал должен проходить прямо за ним.

Есть ли эквивалентная схема, которая лучше показывает принципы?

РЕДАКТИРОВАТЬ

Я предполагал в своем вопросе, что проволока проходит через кольцо из феррита. Конечно, есть и другая возможность, что он зацикливается вокруг феррита, создавая индуктивность (очень маленькая, очень низкая индуктивность) последовательно с кабелем. Это так?

Ферриты уменьшают электромагнитное излучение, уменьшая синфазные токи.

Во-первых, почему уменьшение синфазных токов уменьшает излучение? Если у вас есть два параллельных провода, которые несут равные и противоположные токи, то есть токи синфазного режима, то на расстояниях, значительно превышающих расстояние между проводами, электрические и магнитные поля, создаваемые проводами, отменяются. Таким образом, нет чистого поля, поэтому не может быть никакого излучения. Смотрите двухпроводную линию электропередачи .

Так как же феррит уменьшает синфазные токи? Даже если проволока может проходить через феррит только один раз, она все же образует индуктор. Пропуск проволоки через феррит больше раз просто увеличивает индуктивность. Вы видите это иногда:

но поскольку используемые кабели часто бывают громоздкими, и это сложно сделать с помощью автоматизированного оборудования, обычно проще использовать большее ядро:

Схематически пара проводов, проходящих через феррит, выглядит следующим образом:

^{смоделировать эту схему - схема, созданная с использованием CircuitLab}

Только взгляд Давайте в половине этого в изоляции, только . Любой ток в А будет индуцировать магнитное поле в сердечнике, как обычный индуктор. Таким образом, вы получаете увеличивающийся импеданс с увеличением частоты, как и в случае с любым индуктором.

$I_A = -I_B$

Таким образом, эта схема, называемая синфазным дросселем , представляет высокий импеданс для синфазных токов и низкий импеданс для токов дифференциальной моды. Высокий импеданс дросселя предотвращает развитие значительных синфазных токов, и ферриты для этих применений рассчитаны на потери, поэтому синфазные напряжения в основном преобразуются в тепло в сердечнике.

На экранированных кабелях феррит выполняет то же самое, хотя и немного другим способом. Обычно высокочастотные сигналы, распространяющиеся по экранированному кабелю, будут вынуждены распространяться за пределы экрана под действием скин-эффекта . Однако, если в одном направлении проводника внутри экрана присутствует ток, то ток возврата на экране будет проходить к внутренней поверхности экрана. Это, по сути, клетка Фарадея , но в этом случае мы не допускаем, чтобы поля извлекались изнутри, а не извлекались поля извне. См. Коаксиальный кабель .

Однако это работает только в том случае, если на экране и проводниках в нем находятся точно равные и противоположные токи. Любой ток экрана, не уравновешенный током внутреннего проводника, будет распространяться за пределы экрана. Если феррит зажат вокруг кабеля, то это создает индуктор. Но этот индуктор виден только через токи на внешней стороне экрана, и это то, что вы не хотите, потому что они существуют только при наличии синфазных токов, и они являются единственными токами, которые имеют внешнее поле к кабелю, и, следовательно, потенциал для излучения.

Это индуктор синфазного режима - один с одним витком. Дифференциальные сигналы не изменяются, синфазные сигналы ослабляются.

Ферритовый материал, используемый в этих вещах, обладает высоким импедансом для высокочастотного (МГц и выше) синфазного шума, поэтому обычно их можно увидеть на силовых кабелях постоянного тока и на ленточных кабелях, несущих относительно низкочастотные сигналы.