Mantelwellenfilter – Störungen effektiv unterdrücken im Amateurfunk
Ein Mantelwellenfilter (auch Mantelwellensperren) ist ein wichtiger Bestandteil vieler Funkstationen. Er dient dazu, sogenannte Mantelwellen zu unterdrücken, die unerwünschte Störungen verursachen können. Besonders bei Sendeanlagen mit asymmetrischen Antennen oder langen Koaxialleitungen schützt ein Mantelwellenfilter sowohl das eigene Equipment als auch die Umgebung vor Hochfrequenzstörungen (EMV-Problemen).
Mantelwellenfilter sind ein effektives Mittel, um Hochfrequenzstörungen zu vermeiden und die Effizienz Ihrer Funkanlage zu steigern. Besonders bei asymmetrischen Antennensystemen oder langen Koaxialleitungen lohnt sich der Einsatz eines passenden Filters. Sowohl beim Senden als auch beim Empfang trägt der Mantelwellenfilter zur elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) und zur Funkqualität bei.
Mantelwellensperre-Rechner
Bitte tragen Sie entsprechende Werte im Rechner ein. Die Impedanz Z wird mit folgender Formel berechnet: Z = 2 × π × f × N × √(μ × μ₀) × (L / D)
- Z: Impedanz der Mantelwellensperre (in Ohm)
- f: Frequenz des Signals (in Hertz)
- N: Anzahl der Wicklungen
- μ: Relative Permeabilität des Ferritkerns (z. B. 850 für Mix 43)
- μ₀: Permeabilität des Vakuums (4 × π × 10⁻⁷ H/m)
- L: Länge der Wicklung (in Metern)
- D: Durchmesser der Wicklung (in Metern)
Was sind Mantelwellen?
Mantelwellen entstehen, wenn sich ein Teil des Hochfrequenzstroms nicht nur im Inneren des Koaxialkabels bewegt, sondern auch auf dessen Außenseite – dem Kabelmantel – entlangläuft. Diese Wellen breiten sich nicht im Inneren der Leitung, sondern außen auf der Abschirmung aus. Sie können zu einer Vielzahl von Problemen führen:
- Störungen in TV-, Audio- und Netzwerkgeräten
- Ungewollte Abstrahlung der Koaxleitung
- Verzerrte Abstrahlcharakteristik der Antenne
- Beeinträchtigung der eigenen Empfangsqualität
Wie funktioniert ein Mantelwellenfilter?
Ein Mantelwellenfilter blockiert gezielt die gemeinsame Komponente (Common Mode) des Stroms, also jene Anteile, die auf dem Außenleiter des Koaxialkabels laufen. Die Differenzströme – also das gewünschte HF-Signal – passieren den Filter unbeeinflusst. Dies geschieht durch:
- Ferritkerne: Um das Koaxialkabel werden Ferritringe oder -hülsen gelegt, die durch ihre Induktivität hochfrequente Mantelwellen dämpfen.
- Koaxiale Wicklungen: Das Kabel wird mehrere Male durch einen oder mehrere Ferritkerne gewickelt. Die entstehende Induktivität blockiert die Mantelwelle.
Wo setzt man Mantelwellenfilter ein?
Mantelwellenfilter sind an mehreren Stellen sinnvoll:
- Am Antenneneingang: Direkt am Speisepunkt oder Balun, um Störungen von Beginn an zu verhindern.
- Am Geräteausgang: Vor dem Transceiver, um Rückkopplungen in das Funkgerät zu vermeiden.
- Zwischen längeren Koaxstrecken: Besonders bei vertikalen Antennen oder Endfed-Dipolen mit asymmetrischem Aufbau.
Vorteile eines Mantelwellenfilters
- Reduziert oder verhindert HF-Einstrahlung in Nachbargeräte (TV, HiFi, Router)
- Verbessert die Strahlungscharakteristik und Effizienz der Antenne
- Reduziert Eigenstörungen und verbessert die Empfangsqualität
- Verhindert Rückkopplungen und Fehlverhalten des Transceivers