Pensavo che l'acciaio abbia una perdita di ferro molto elevata, specialmente ad alta frequenze. Quindi è possibile almeno teoricamente usare hard chiodi in acciaio per attenuare il rumore ad alta frequenza in diciamo alimentatori?

No, non proprio. Un cordone di ferrite (ad esempio) fa affidamento sul materiale di ferrite esterno (non il filo passante) essendo sia un cattivo conduttore elettrico alle basse frequenze ma, alle alte frequenze, diventando un condensatore con perdita e in grado di trasformare l'EMI in calore. Ecco alcuni esempi da Murata: -

Come dovresti essere in grado di vedere, gli FB sono progettati per indirizzare una gamma specifica di frequenze e possono essere scelti valori diversi nella stessa gamma di modello per fornire una migliore attenuazione in alcune parti dello spettro mantenendo perdite ragionevolmente basse per i segnali ciò non dovrebbe essere attenuato in modo significativo.

Vivo in un luogo in cui le perline di ferrite per la soppressione dell'EMI sono difficili ottenere

Un chiodo non ha una delle caratteristiche vitali della ferrite che lo rendono molto utile come attenuatore e cioè; che agisce come un condensatore con perdita all'aumentare della frequenza e quindi risuona con l'induttanza parallela del filo passante.

C'è un buon documento di Analog Devices che spiega le cose in modo più dettagliato e quel documento mostra il modello sviluppato per un BMB2A1000LN2 di Tyco Electronics: -

R1 e C1 rappresentano il dielettrico con perdita del materiale in ferrite e non lo otterrai con un normale pezzo di ferro o un chiodo. Nel caso in cui qualcuno noti l'errore di battitura nell'immagine ADI sopra (L1 = 1,208 uF) dovrebbe leggere 1,208 uH producendo così una risonanza di picco a circa 112 MHz.

Le persone erano solite creare induttori con perdita (induttanze) avvolgendo 100 giri attorno a un resistore da 100 ohm;avere induttanza e resistenza in parallelo.

L'avvolgimento scramble / casuale aveva lo scopo di ridurre al minimo la capacità coerente tra gli strati del filo, riducendo così il rischio di eventuali risonanze.

Se questa bobina di radiofrequenza RFC fosse nella piastra di un amplificatore di classe C, probabilmente useresti una resistenza AllenBradley da 2_watt e 1.000 ohm;la grande resistenza era necessaria per sopravvivere all'alta tensione.

Leggi alcuni articoli di costruzione nei vecchi manuali ARRL (ham).O riviste QST.

La teoria completa qui è molto complicata. Hai effetto pelle e perdita di isteresi in gioco. Quindi, ho pensato di fare un esperimento. Ho avvolto una bobina di filo magnetico n. 32 su un chiodo in acciaio zincato 10D 3 ". Ecco la bobina:

Nota che il righello è centimetri.

Ho misurato l'attenuazione con la bobina posta in serie tra un generatore di funzioni sinusoidali e un oscilloscopio con un terminatore da 50 ohm sul suo ingresso. Da questo, ho calcolato l'impedenza rispetto alla frequenza:

Non così diverso da uno starter in ferrite.

Modifica:

Per maggiori dettagli, ho effettuato più misurazioni con una configurazione di prova più ristretta. Fornisco misurazioni grezze per il tuo divertimento computazionale. La tensione di ingresso era 1 V RMS onde sinusoidali: ho riadattato l'uscita del generatore di funzioni per ciascuna frequenza. Il ritardo di tempo durante il setup con la bobina in corto era di 29 ns, misurato con un'onda quadra. Non ho corretto il ritardo qui sotto per questo.

• Ritardo MHz Volt (ns)
• 1,0 0,36 100
• 1,4 0,34 71
• 2,0 0,28 59
• 2,8 0,25 48
• 4,0 0,21 38
• 5,6 0,19 32
• 8,0 0,16 28
• 11,0 0,15 24
• 16,0 0,16 21
• 22,0 0,22 20

La "risonanza" è estremamente ampia.

Come ha spiegato Andy, l'acciaio non funzionerà.Inoltre, la sua permeabilità magnetica diminuisce all'aumentare della frequenza, e se avvolgi un induttore su un chiodo, il chiodo che è conduttivo farà sì che il tuo induttore agisca come un trasformatore con un secondario in cortocircuito * e l'induttore sarà piuttosto inutile.

Tuttavia, puoi ottenere nuclei di ferrite gratuitamente sui vecchi cavi.

*: gli induttori con nuclei conduttivi solidi (come un chiodo) sono una cattiva idea.Il campo magnetico CA indurrà correnti parassite nel nucleo, che trasforma l'induttore in un trasformatore.Il primario di questo trasformatore è l'induttore e il secondario è il nucleo stesso che è lo stesso di una bobina secondaria con una singola spira in corto.

Questo aumenta le perdite (non è un problema qui) ma rende anche l'induttore meno efficace ... non quello che vuoi per il filtraggio.

Non meno un guru di Tom Rauch, lo stesso W8JI ha smentito l'idea di utilizzare un solido nucleo in acciaio al posto della ferrite.

Da https://www.w8ji.com/steel_wool_balun.htm:

Bolt balun, anime balun in lana d'acciaio e altre anime in ferro pieno o acciaio o laminate sono un HOAX. Non sono affatto balun. Il testo seguente spiega perché sono bufale.

Si verifica un problema quando i campi magnetici cambiano livello. Un campo magnetico variabile nel tempo genererà correnti in qualsiasi percorso conduttore chiuso, anche il ferro. Questa corrente è chiamata "corrente parassita". La quantità di corrente dipende dalla dimensione delle particelle di ferro che formano il conduttore e dalla velocità di variazione del campo magnetico. Più grandi sono le particelle, maggiore diventa l'area del conduttore per le correnti parassite. Maggiore è l'area, minore è la frequenza alla quale le correnti parassite iniziano a causare problemi.

Le correnti parassite generano il proprio campo magnetico opposto al campo incidente che eccita il nucleo. Se il ferro ha correnti parassite di sezione trasversale abbastanza grande e il risultante MMF del contatore dalle correnti parassite spingerà i campi magnetici indietro fuori dal nucleo. Con l'aumentare della frequenza, una determinata particella di ferro di dimensione ha una frequenza in cui l'induttanza inizia a diminuire. Questo effetto proviene dal "turno corto" che genera il flusso opposto. Man mano che la frequenza aumenta ulteriormente, l'induttanza diminuisce. Ad una certa frequenza il nucleo non è più in grado di supportare il campo e, a causa delle correnti parassite, riduce effettivamente l'induttanza.

Ad esempio, l'inserimento di un proiettile di ferro pieno all'interno di una piccola bobina RF mostra un comportamento quasi identico all'utilizzo di proiettili in ottone o alluminio. L'inserimento di un solido proiettile di ferro potrebbe aumentare la concentrazione del campo magnetico e l'induttanza vicino alle frequenze della corrente continua, ma ad alcune frequenze più alte le correnti parassite e l'incapacità del nucleo di seguire i cambiamenti di campo fanno diminuire la concentrazione del flusso ..... alla fine raggiungendo lo zero . Con una certa frequenza, il contatore MMF prende il sopravvento. L'induttanza è effettivamente ridotta dal nucleo. ...

Ho eseguito lo stesso test qui con anime in ferro, ottone e alluminio con gli stessi risultati. Ho usato un MFJ-259B, mentre Tom ha utilizzato la costosa attrezzatura di prova nel suo laboratorio.

... Fermiamo questo mito sulla lana d'acciaio e sui balun con bulloni d'acciaio. I materiali del nucleo audio sono laminati o polverizzati per una buona ragione. I nuclei RF sono piccole particelle isolate imballate insieme per un motivo. Un materiale solido non si comporta come un materiale di sezione trasversale più piccola.

Gli stessi principi per un buon soffocamento EMI si applicano anche qui. Certo, un balun trasmette RF sul conduttore centrale e all'interno dello scudo. Tuttavia, la sua funzione principale è quella di soffocare qualsiasi corrente di modo comune all'esterno dello scudo .

Inoltre, qualsiasi energia indesiderata che si dissipa in una strozzatura EMI sarà sotto forma di calore . Uno starter del filtro EMI deve avere un'elevata resistenza a RF se non passa a RF, come un balun.