Choques de RF

En inglés se les conoce como "RF Choke" (to prevent hf currents on the feedline) y su misión es la de bloquear las corrientes de vuelta hacia el equipo transmisor que circulan por la capa externa de la malla de los cables coaxiales, evitando con ello posibles interferencias observadas en otros dispositivos electrónicos como ordenadores personales, TV, aparatos de telefonía o de baja frecuencia (BF).

Las perlas de ferrita y los torides se utilizan para construir choques de radiofrecuencia. Las propiedades electromagnéticas del hulo de cobre enrollado sobre un toride de ferrita dan como resultado una alta impedancia (resistencia) para las señales de alta frecuencia, lo que atenúa el ruido electrónico producido por señales de EMI/RFI de alta frecuencia no deseadas (corrientes en modo común) y que viajan de vuelta desde la antena hacia el transmisor, de este modo, esa energía es convertida en calor y es disipada por la ferrita, notándose en casos extremos ese calor.

Tanto las perlas de ferrita o el cable coaxial enrollado sobre una barra de ferrita son uno de los tipos de filtros empleados para tratar de eliminar las interferencias, siendo más simples y fáciles de instalar en cableado coaxial abrazándolo. Para un toroide de ferrita, el cable tan sólo se enrolla alrededor del núcleo haciéndolo pasar por el centro una 5 ó 7 veces tal y como se ve en la imagen de arriba.

Ver: https://www.qsl.net/on6mu/schemas/Magnetic%20Longwire%20Balun_MLB.htm

Más sencillo aún son los choques con núcleo de aire. Estos se construyen dando vueltas o enrollando el cable coaxial sobre sí mismo o sobre una forma de PVC por ejemplo. Este tema se ha tratado en varias revistas de "Radioaficionados" como en la de julio de 2022 por EA1AUI, donde de forma muy didáctica explica cómo funciona este tipo de choques. https://www.ure.es/descargas/?categoria=revista-ure-ano-2022&su=1# Nos dice EA1AUI que "La configuración en cuanto a número de espiras, diámetro del bobinado, etc., depende de la impedancia necesaria para abarcar el ancho de banda de las frecuencias a utilizar".

Para construir un choque efectivo podemos informarnos en la página Web ( en inglés) de G3TXQ http://www.karinya.net/g3txq/chokes/ denominada "Common mode Choques". En ella encontraremos tablas con los datos necesarios para eliminar las corrientes no deseadas en modo comín para una rango de freceuncias con toroides de ferrita, así como consejos para medir esos choques measure choke impedance.

En español tenemos en la revista "Radioaficionados" de febrero de 2022 el artículo publicado por EA7AHG titulado "cómo eliminar las interferencia producidas por las corrientes enmodo común". Nos viene a decir que " para abaratar costes y ofrecer precios más competitivos, los fabricantes de equipos y aparatos electrónicos suelan escatimar en el empleo de filtros que eviten posibles interferencias" producidas por señales electromagnéticas. A veces, las interferencias pueden tener relación con las conexiones a masa de un circuito o las capacidades parásitas, por ejemplo. La solución, entre otras, puede pasar por añadir un choque en modo común a la entrada y a la salida de señales y un filtro de red en la entrada de la alimentación del aparato interferido".

Para VK6YSF la combinación de un choque de RF más un transformdor de impedancias justo en el punto de alimentación de la antena también es muy efectivo. De este modo, la instalación quedaría así: Antena - Choque de RF en el punto de alimentación - Transformador de impedancias - línea de alimentación - equipo de radio.

En la revistade marzo de 2022 EA7AHG publicó "Cómo comprobar la eficacia de un choque de RF" donde nos dice que si "damos unas ocho vueltas al aire de cable coaxial RG-58 para formar una bobina de unos 13 cm de diámetro (3,30 m aproximadamente de coaxial), la atenuación mayor (-66,4 dB) la obtenemos en torno a 17,5 MHz debido a que tiene una impedancia altísima en esa frecuencia, con un Q de 0,439. Conforme nos alejamos de esa frecuencia la impedancia cae drásticamente y la atenuación de las corrientes en modo común también va siendo cada vez menor". Realmente ocurre que:

• a frecuencias más bajas este choque se comporta como un inductor,

• al aumentar la frecuencia aumenta la impedancia,

• a medida que nos acercamos a la frecuencia de auto resonancia la

• impedancia alcanza un valor elevado.

• Conforme aumentamos la frecuencia alejándonos de la frecuencia de auto resonancia la impedancia vuelve a caer bruscamente y continúa cayendo porque el choque no se comporta como un inductor y el componente dominante es la capacitancia parásita, resultado de la proximidad de las vueltas de coaxial que conforman la bobina.

Si queremos hacer radio en la banda de 10 u 11m este choque es poco efectivo o nada efectivo, tendríamos que recurrir a otras configuraciones.

Ver: https://sites.google.com/site/ea7ahg/antena/balun/choque-de-rf

En la página 14 del Manual del analizador de antenas MFJ 269B se dice se pueden eliminar las corrientes en modo común instalando un balun de corriente GUANELLA a la entrada de alimentación y que "Aislará la malla externa del coaxial de la porción de radiación de la antena, estabiliza el SWR, reduce recepción de ruido y reduce la RF en la cabaña (cuarto de radio, una mala traducción del inglés)".

Como se ven la imagen, las mallas de los coaxiales que parten de CH0 y CH1 deben estar unidas en sus extremos, con soldadura a una pantalla metálica o con un hilo metálico lo más corto posible para que la medición sea más correcta.

El pasosiguiente será fijar el margen de frecuencias a analizar, por ejemplo, de 1.8 MHz a 30 MHz, para lo cual en el menú principal seleccionamos STIMULUS y a continuación con START fijamos (1.8 M) la frecuencia de inicio del rango de frecuencias a medir y con STOP el final de ese rango (30 M).

A continuación, conectamos los extremos de la malla del choque entre el CH0 y CH1 y observaremos en la pantalla de NANOVNA la gráfica resultado del análisis. Si conectamos por el puerto USB el NANOVNA al ordenador con el programa nanosaver tendremos en la pantalla del monitor las gráficas S21gain y S21 z series.

Para ampliar esta información, leer la página 25 de la revista de marzo de 2022 de "Radioaficionados" y "Corrientes de retorno e interferencias" en el número de noviembre de 2021 de la misma revista. En este último artículo se describe cómo detectar las corrientes en modo común con una perla de ferrita y un diodo led rojo.