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2018年5月 4日 (金曜日)

RFCチャンピオンシップ、秋月シリーズ

Rfc

OPantennaは同軸給電です。受信専用ならともかく、送信時には電源断して、チップを送信電波から保護せねばなりません。

同軸給電では、高周波と直流を一本の同軸でヤリトリするわけです。電源となる直流はコンデンサを通りませんので、電波は同軸からコンデンサを通して出し入れします。

逆に電源は高周波を「通さない(通しにくい)」チョークコイルを通して出し入れします。高周波はコイルを通りにくいため、同軸から電源(直流)を効率的に取り出すことができます。

まぁ、こんな風に説明されるのですが、問題はコイルです。RFCとも呼ばれます。直流はスルーで高周波はストップする素子があればいいのですが、ありません。
そこで、高周波はコイルを通ると周波数によっては減衰することから、コイル(インダクタ)が使われます。

RFCとして使えそうな部品を秋月で集め、手持ちの部品も加えて、RFCのチャンプを探してみました。ネットワークアナラザでRFCを計測して、幅広い周波数で高周波を減衰する部品がチャンプです。

挑戦者紹介
A.トロイダルコイル 秋月通販No.P-06732 470uH 9A
B.インダクター 秋月通販No. P-03060 470uH 0.9A
C.RFC EPCOS chip1stop No.B82111EC27 470uH
D.マイクロインダクタ(大 650mA) 秋月通販No. P-04928 470uH
E.マイクロインダクタ(小 90mA) 秋月通販No. P-03969 470uH
F.EMI除去フィルター 秋月通販No. P-10222 0.1uF

HFローバンド(1.8~10MHz辺りまで)で効果的なRFCとして働くのはどれかな?

Rfc_2 結果の発表です。

ちょっとわかりにくいですが、残念ながら秋月のコイル勢は、どんぐりの背比べに近く、秋月勢に殴り込みをかけたEPCOSが自己共振周波数の高さと、なだらかな減衰特性で一番でした。

期待外れに終わったトロイダルコイルは、バイファラー巻きなら結果が違ったと思います。

ムラタのエミフィルが予想外に健闘していて、減衰のピーク周波数が高いため、インダクタより幅広い周波数でRFCとして使えそうな雰囲気です。

ちなみに、合わせ技として、2個を直列にした時には、こんな結果になりました。コストパフォーマンスでは、E(秋月の小さいマイクロインダクタ)にF(EMI除去フィルタ)の二段にすると、ご覧のような素晴らしい特性になります。

Rfc_3

フィルターとしてはCとFの組み合わせの方が、減衰帯域が広くなっていますが、Cは結構お高くて秋月価格では買えません。

OPantennaの大敵、中波放送の中波帯では、どちらの組み合わせでも、周波数特性がほぼ同じです。
今回のターゲットであるHFローバンドも、測定値は異なりますが、C&F E&F共に十分に減衰しており、より小さくて安価なE&Fの組み合わせがコストパフォーマンスが良さそうです。

早速E&Fを試してみましたが、2メガ付近が静かになった印象。気のせいかな?
やはり同軸アンテナ?になっている部分があったかも・・・。

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コメント

いつものアクティブな行動(活動)に感謝。
口だけで申し訳有りません
インダクタに直流電流印加(重畳)するとどうでしょうか?
40mA位?
受け側抵抗(ターミネーター)に流していいなら信号側をCで
切って程々の抵抗(500Ω以上)通して電源加えるとか(高電圧必要)
受け側に電流流せないのならCで切ってやはり別に抵抗付けるなど
面倒ですが
(公正すれば少々のズレは修正出来るでしょうか?)
小型インダクタは差が出るかも?

投稿: アンドロメダ | 2018年5月 5日 (土曜日) 07時28分

たびたびすいません
実使用状態では電源電圧上がりますが抵抗だけで
いいかもねー
電圧保護用でIC電源には9V程度のツェナーを入れといて

投稿: アンドロメダ | 2018年5月 5日 (土曜日) 08時02分

いつも定量的で有用なデータを有難うございます。

秋月の部品はどんな特性になるのかなぁと眺めてはいたのですが、
測定環境の無い悲しさで、想像に留まっていました。

C.は初見ですが、EPCOSというのはTDKなのですね。知りませんでした。
データシートを見ると自己共振周波数が25MHzで、その時に400kΩくらいですか。
(50Ωと比較すると78dB位の違いになる?)

本文中の記載ですが、この解釈であってますか?
・秋月のコイル勢 (A, B, D, E)
・EPCOS (C)
・トロイダルコイル (A)
・ムラタのエミフィル (F)
・マイクロインダクタ (D, E)
・秋月の小さいマイクロインダクタ (D, E)
・EMIフィルタ (F)
・CとFの組み合わせ (DとF? 図面も??)
・EとFの組み合わせ (これは、そのまま)
・早速C&F (これも、DとF?)

読解力無くて申し訳ないですが。

投稿: Mike | 2018年5月 5日 (土曜日) 08時19分

Mikeさん
おはようございます。
とりあえず記事を修正しました。多少は読みやすくなったかなぁ・・・
早速試したのはE&Fです。

投稿: JI1ANI/福井 | 2018年5月 5日 (土曜日) 08時50分

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