Так на этом материале можно сделать дроссель на все 0-30 МГц с подавлением не хуже 30 дБ на низкоомной нагрузке.
На HiZ впрочем примерно так же.

на низких частотах, выигрывать может тем, чтобы фильтровать помехи до нескольких МГц с меньшим кол-вом витков
Если говорить о десятках-сотнях кГц то этому материалу считай нет альтернативы. Индуктивность одного витка на порядок больше, чем у NiMn

Для сетевых фильтров на обычных ферритах единственный шанс нормально подавить помехи на ДВ-СВ - это Y-конденсаторы к PE проводнику.

А для дросселей на кабель единственное, что выручает обычные кольца - то, что нагрузка низкоомная.

А вот если вы хотите отсечь фидер в АА-монополях, делая ему чистую дипольную структуру по месту - то эти кольца - единственный шанс получить результат на ДВ.

если бы измерения в каждой точке были множественные, а результаты с указанием сигма измерений, систематической и случайной погрешности средств измерений.
Все по науке так, да. Можно этот финт проделать - но не вижу смысла. Я уверен, что причина - в немного бОльшей емкости Z-намотки, скорее всего из-за того, что средний виток у неё длиннее. Т.е. "никакого секрету тут нет". А вот откуда взялся тезис про то, что Z-намотка дает меньше емкостное влияние - я не знаю. Надо искать "маленькую сковородку" - т.е. условия, где это так. На этом кольце при указанном мной стиле намотки - это не так.

сказано было закончилось, т.е. прекратилось действие подавляющей реактивности фильтра, которая частотно-зависимая с отрицательным наклоном, и началось действие реактивности, которая дает просачивание мимо фильтра.

Ну очевидно же что это не так. Никуда индуктивное сопротивление не делось.

У вас по факту есть частотно-зависимая индуктивность. И частотно-НЕзависимая емкость. Они как то взаимодействуют меж собой. При измеренном подавлении 40 дБ у вас де-факто индуктивная составляющая работает на более чем 40 дБ подавления. А емкостная немного снижает его до 40.
Если бы индуктивность исчезла - мы бы наблюдали график зависимости емкостного сопротивления от частоты (т.е. 2-крат по частоте = снижение сопротивления в 2 раза = 6 дБ). А его и близко нет.

И попытался явление объяснить, глядя на уверенный ход графиков с интервалом примерно 6 дБ.
Ну так интервал 6 дБ между графиками 1-го и 2-х последовательных дросселей обусловлен разницей 2 крат по сопротивлению последовательно соединенных дросселей. А разница 6 дБ между 1-м дросселем и сдвоенным кольцом вообще отсутствует - она такая лишь в некоторой узкой области.
Зато график сдвоенного кольца имеет бОльший наклон на ВЧ КВ - что говорит о бОльшем влиянии собственной емкости, что соотносится с конструктивом. И соотносится с тем, что я пишу выше - про то, что емкость немного убирает подавление - и чем больше емкость, тем больше убирает и тем больше будет отрицательный наклон графика с повышением частоты. Вплоть до графика линейной зависимости подавления от частоты - когда емкостное сопротивление превалирует над индуктивным.

По выводам:
- Два кольца и сдвоенное кольцо одинаково эффективны до того момента, когда начинает проявлять себя повышенная емкость конструкции со сдвоенном кольцом.
Верно.

- При этом, повышенная емкость у сдвоенного кольца такова, что на высоких частотах этот вариант становится вдвое хуже одного кольца.

Неверно. На сколько хуже - будет зависеть от типа колец и числа витков. Т.е. в общем случае ничего заявлять невозможно. На одном витке к примеру вообще на 0-30 МГц везде сдвоенное кольцо будет лучше одинарного.

- Два кольца вдвое эффективнее одного кольца.

Верно - т.к. их сопротивление в 2 раза выше.


Эффективность одного кольца практически не зависит от способа намотки.
Вывод не совсем корректный все же. Я писал ранее рекомендации по намотке. А "как угодно" мотать не получится. С той же Z намоткой - легкий шаг в сторону -->небольшое увеличение емкости--> здравствуй небольшое ухудшение

- Разница в эффективности на высоких частотах определяется скорее всего простой разницей в итоговой общей емкости конструкций на стенде.
Неверно. Она определяется сложным образом. Исходя из частотно-зависимой индуктивности (из-за разной проницаемости кольца на разных частотах). И частотно-НЕзависимая емкость (из-за постоянной емкости намотки).

Для сетевых фильтров на обычных ферритах единственный шанс нормально подавить помехи на ДВ-СВ - это Y-конденсаторы к PE проводнику.
Это важная, но не всегда достаточная мера. Из-за тех же соображений безопасности (ограничение тока утечки) их емкость обычно невелика (обычно до 4.7 нФ), что ограничивает возможности фильтрации на низких частотах. Поэтому надо ставить и синфазные дроссели и пр. Фильтрация помех это комплексная задача, которая чаще всего не решается чем-то одним.

На зет намотке точно была меньше утечка на укв частотах. Просто когда мотаешь сплошняком то входной и выходной выводы кабеля могут оказаться рядом вплотную и помеха начнет наводиться минуя дроссель. На высоких КВ тоже может быть такой эффект.

wazzoo
А вот откуда взялся тезис про то, что Z-намотка дает меньше емкостное влияние - я не знаю.
После какой-то забугорной инфы, у меня почему-то осталось в первую очередь одна особенность, что концы по разные стороны кольца, что для проходных схем удобнее, вход-выход в пространстве разнесены.
Типа, если они рядом, то и связываются по емкости легче. А если Z, то рядом со входом и выходом только середина обмотки, половинный размах напряжения.

Ну очевидно же что это не так. Никуда индуктивное сопротивление не делось.
Ну хорошо, назовем, действие индуктивности стало меньше действия емкости. Я про тот диапазон частот, где графики пошли горизонтально, и действие индуктивности перебивается действием емкости.

А разница 6 дБ между 1-м дросселем и сдвоенным кольцом вообще отсутствует - она такая лишь в некоторой узкой области.
Нуу, узкая область, она от 3 МГц до 18 МГц .. Я без других, практических, мыслей смотрю, лишь теоретически в данном случаем. Практика какая-то тут не привязывается, просто констатация.

Зато график сдвоенного кольца имеет бОльший наклон на ВЧ КВ
Этот наклон заметен, но малый слишком, чуть не горизонтально линия идет, дай бог 2 - 2.5 дБ от 3 до 18 МГц.
Да и другие линии такую же тенденцию имеют. У них переход на емкость случился позже, тенденция не оформилась.

- При этом, повышенная емкость у сдвоенного кольца такова, что на высоких частотах этот вариант становится вдвое хуже одного кольца.

Неверно. На сколько хуже - будет зависеть от типа колец и числа витков. Т.е. в общем случае ничего заявлять невозможно. На одном витке к примеру вообще на 0-30 МГц везде сдвоенное кольцо будет лучше одинарного.

Речь только про этот случай, чьи графики, диапазон 3-18 МГц, без распространения вывода на другие случаи.

- Разница в эффективности на высоких частотах определяется скорее всего простой разницей в итоговой общей емкости конструкций на стенде.
Неверно. Она определяется сложным образом. Исходя из частотно-зависимой индуктивности (из-за разной проницаемости кольца на разных частотах). И частотно-НЕзависимая емкость (из-за постоянной емкости намотки).

Ход линий от 3 до 18 МГц я склонен предположительно объяснить тремя вариантами емкостных делителей, верхние емкости 2*C, C и C/2 в зависимости от конструкции, и постоянная входная емкость измерителя. Естественно, могу упускать что-то параллельное значимое, но такая модель объясняет. Вопрос модели и ее соответствия.

действие индуктивности перебивается действием емкости.
Терминологию бы свести. Что такое "перебивается" - не понятно. Это когда емкостное сопротивление меньше индуктивного? Или когда емкостное << индуктивного? Или что-то третье?

она от 3 МГц до 18 МГц
От 3 до 18 МГц подавление на двойном кольце плавно падает. А на одинарных кольцах подавление растет до 10 МГц примерно. От 10 до 18 МГц - единственная область, где графики имеют обратный наклон у двойного и одинарного колец.

Ход линий от 3 до 18 МГц я склонен предположительно объяснить тремя вариантами емкостных делителей, верхние емкости 2*C, C и C/2 в зависимости от конструкции, и постоянная входная емкость измерителя. Естественно, могу упускать что-то параллельное значимое, но такая модель объясняет. Вопрос модели и ее соответствия.

Такое может только если индуктивное сопротивление много больше емкостного

Терминологию бы свести. Что такое "перебивается" - не понятно. Это когда емкостное сопротивление меньше индуктивного? Или когда емкостное << индуктивного? Или что-то третье?
Оно было бы точнее, если бы это "точнее" было откуда взять. Поэтому ограничился неопределенным "перебивает", другими словами, вступает в действие некий механизм, отличный от индуктивного, эффект которого сильнее, поэтому перебивает. Механизм может идти от C в сочетании с частотно-зависимыми R и L.

От 3 до 18 МГц подавление на двойном кольце плавно падает. А на одинарных кольцах подавление растет до 10 МГц примерно. От 10 до 18 МГц - единственная область, где графики имеют обратный наклон у двойного и одинарного колец.
Возможно, Вам это виднее, типа на уровне ощущений от многих проведенных измерений, которые на уровне глюка начинают подталкивать к чему-то скрытому за графиками. Графики такие, как они есть, хорошим явным образом ничего такого не показывают. Что-то такое есть, да, но то ли оно есть, то ли такое, что пренебрегаем и не паримся.

Такое может только если индуктивное сопротивление много больше емкостного
А еще может, если индуктивность уходит в тень, выставляя вместо себя активное R, и тогда такой же эффект будет, когда R еще только раза в 2 больше XC. Там же кроме C, которое от частоты слабо зависит, есть еще L и R , которые частотно-зависимые. Хотя C тоже может от частоты прилично зависеть, кто знает, где в кольце диэлектрическая проницаемость и как она себя ведет. Изучать надо.

другими словами, вступает в действие некий механизм, отличный от индуктивного, эффект которого сильнее, поэтому перебивает.
Это чистая софистика. Вот смотрите. Имеем дроссель. Его сопротивление на 3 МГц в 100 раз выше сопротивления нагрузки. Эти 100 раз образованы тем, что сопротивление индуктивности катушки в 200 раз больше сопротивления нагрузки. И сопротивление емкости обмотки тоже в 200 раз.
Перемещаемся на 20 МГц. Там так же сопротивление дросселя в 100 раз больше сопротивления нагрузки. Но уже потому, что сопротивление индуктивности в 1000 раз больше, а сопротивление емкости обмотки - всего в 111 раз больше.

Вопрос. 100 кратное подавление мы получили потому что сопротивление емкости такое маленькое. Или потому что сопротивление индуктивности такое высокое?
Вы отвечаете - мол теперь все в руках емкости, какая емкость, такое и подавление
механизм, отличный от индуктивного, эффект которого сильнее, поэтому перебивает
Однако я отвечу, что если бы не очень высокая индуктивность - фиг бы сыграл ваш механизм, и поэтому ключевой, самый сильный эффект - именно от индуктивности.

но то ли оно есть, то ли такое, что пренебрегаем и не паримся.

Есть. Это при замерах легко видно. На разных. Крутишь ручку мегагерц на генераторе и видишь, что вначале опускается напряжение на осциллографе, потом немного начинает расти. Это не погрешность измерения - это визуально все легко регистрируется.

А еще может,
Вот и я о том. Что там как играет - загадка, надо исследовать отдельно все составляющие. Но надо ли? Очевидно, что подавление в 100 раз на проводе, который имеет R близкое к 0 - возможно только, если у него очень большая индуктивность. Все остальные факторы могут только снижать эффект от индуктивности, но не усиливать его. Т.е. все равно ключ к подавлению - в индуктивности

wazzoo
в это время Z-обмотка хихкает в углу вместе с НН и НМками )))

Есть этот волшебный механизм, который опережает индуктивность (и емкость тоже). Это как раз собственный резонанс катушки. И там сыграет сильно добротность, которой в целом то нет у всех этих НЧ-ферритов.

Поэтому на частотах в ВЧ-области можно на НМ и НН получать глубокие локальные провалы в АЧХ, которые не могут образоваться с НЧ-ферритами. И именно в этом контексте сработает разница Z-обмотки.

На том участке где растёт затухание с частотой имеется перевес индуктивности. На самом провале примерно баланс индуктивности с емкостными элементами конструкции, А там где при росте частоты убывает затухание - берет емкость верх.
На НН и НМ это остро выражено, на НЧ-ферритах это всё широко размазано с не такой глубиной - это всё при оптимальной обмотке (индуктивности). Если слишком мало витков, можно делать разные не нужные выводы по теме отсечки.

А там где при росте частоты убывает затухание - берет емкость верх.

Емкость берет верх только тогда, когда затухание на 2*F падает в 2 крат - вот только в такой ситуации индуктивность не оказывает сопротивления.
А пока затухание падает на малость - емкость никакой верх не берет. Потому что вот эти 2 крат падения подавления из-за емкости - индуктивность с лихвой покрывает своим суперударом.

Короче. Софистика же, говорю. Можно давать эти оценочные суждения какие угодно и рисовать красочные картинки того, кто там и как берет верх или низ ))

А если чисто математически, то подавление обеспечено целиком и полностью за счет индуктивности. Остальные факторы только ослабляют подавление.

wazzoo
Однако я отвечу, что если бы не очень высокая индуктивность - фиг бы сыграл ваш механизм, и поэтому ключевой, самый сильный эффект - именно от индуктивности.

Смысл разный вкладываем в "действие механизма". С Вашей стороны, похоже, имеется в виду полезное действие, т.е. подавление, а я просто пытаюсь объяснить ход линий последнего семейства графиков, т.е. механизм это действие, которое вызывает изменение хода линий. Поэтому самое сильное на ВЧ конце действие от емкости, пусть даже и направленное против подавления. Просачивание сильнее подавления, во. Поэтому просачивание перебивает подавление.

я просто пытаюсь объяснить ход линий последнего семейства графиков, т.е. механизм это действие, которое вызывает изменение хода линий
Если вы про пологость графика, то.

Этот механизм называется "индуктивное сопротивление на порядки больше емкостного". Ну или иными словами "емкостное сопротивление на порядки меньше индуктивного". Если первыми словами сказать - то выглядит как будто индуктивное такое большое и позволяет сохранить график пологим. А если вторыми - то выглядит как будто екмкостное такое маленькое и поэтому имеет решающее значение.

Проблема не в том, как поглядеть - проблема в том, что вообще не надо тут искать оценочные суждения и механизмы.
Графики ведут себя согласно простейшим формулам зависимости падения напряжений от сопротивлений, вычисления последовательных и параллельных сопротивлений и сопротивлений реактивностей от частоты.

механизм это действие, которое вызывает изменение хода линий.

Вы описали три разных ситуации. Пологость графика после определенной частоты. Разницу в 6 дБ на сдвоенном кольце. И разницу в 6 дБ на соединенных последовательно дросселях. Это всё три разных механизма.

1. Ситуация, когда мы сдвоили кольцо:
Согласно закона Ома. В ситуации, когда индуктивное сопротивление на порядки больше емкостного, изменение емкости в 2 раза приводит к изменению суммарного сопротивления включенных параллельно индуктивности и емкости - в те же 2 раза.

2. Ситуация, когда мы соединили два дросселя последовательно:
Согласно закона Ома. Последовательное соединение двух сопротивлений (не важно чем и как образованных) - это 2*крат сопротивление. В ситуации, когда это сопротивление на порядки больше сопротивления нагрузки - это приводит к двукратному падению напряжения на нагрузке. Всё - никакие емкости тут не участвуют.

3. Ситуация, когда график подавления наклонен тем или иным образом.
Согласно закона Ома и зависимости сопротивлений реактивностей от частоты. Когда график наклонен вниз - индуктивное сопротивление растет быстрее, чем падает емкостное.
Когда график ровный - рост индуктивного сопротивления компенсируется падением емкостного.
Когда график наклонен вверх - емкостное падает быстрее роста индуктивного. При чем мы ничего не знаем об изменении емкости и индуктивности и никаких выводов о них делать не можем. Все три наклона графика могут происходить и при положительных и при отрицательных и при нулевых изменениях емкости. Или индуктивности.

Т.е. тут нет никакого единого механизма. В каждом эффекте работают разные зависимости. При чем в эффекте номер 2 - вообще никак не участвуют емкости и индуктивности. А в эффекте номер 3 - мы ничего не знаем о том, как меняется сама емкость и индуктивность. А в эффекте номер 1 - мы знаем, как примерно поменялась емкость и индуктивность (в два раза) - в отличие от эффекта номер 3, где мы ничего об этом сказать не можем.

Т.е. все три эффекта принципиально отличаются друг от друга. И единственное, что их объединяет - это визуальный эффект.

Проще проиллюстрировать мои соображения, я вот про это толкую, поведение в целом соответствует следующей простой модели



Данная модель проста, может не отражать тонкости, но в целом выглядит качественно так же. Возможно, послужит исходной позицией для дальнейшего уточнения по дополнительным измерениям.

Mixa
Ну, добавьте в вашу модель резистор параллельно коденсатору нагрузки (у меня используется 10 кОм - но это считай работает только на сотнях кГц - дальше емкостное осциллографа превалирует). А резистор параллельно индуктивности - уберите. Он не нужен, мимо дросселя сигнал если и идет - то только по емкости между выходом генератора и входом осциллографа, т.е добавьте тогда некую очень малую C вместо сопротивления.
И последовательно с индуктивностью - сопротивление тоже не нужно, т.к. там пренебрежимо малое сопротивление короткого куска провода.

И да - это будет модель того, как измеряется подавления дросселя на стенде.
Так и чего тут обсуждать то? Разницу в 6 дБ? Так она из-за двукратной разницы сопротивления дросселя. Чем обусловлена двукратная разница сопротивления? В одном случае - последовательным соединением дросселей. Во втором случае - предположительным двукратным увеличением емкости обмотки дросселя.
Общего тут только "в два раза". И всё. Больше ничего общего тут нет.

Когда говорим о пологом графике - это опять же ортогональный вопрос, никак не связанный с удвоениями.

И да - все эти вопросы можно обсуждать, используя модель стенда. теперь просто возьмите мой пост выше, где я описывал причины трех эффектов и добавьте в этот мой пост картинку с моделью стенда (скорректированную, как я тут написал) - это просто позволит наглядно увидеть то, что я написал - т.е. прям можно читать и сверяться со схемой )

На одинарном нано-дросселе

При замерах на НаноВНА подавление падает до 40 дБ на 8 МГц.
При замерах на стенде в районе 8 МГц подавление примерно 40 дБ.

Т.е. 8 мгц - частота, на которой сопротивление нагрузки на стенде стало 50 Ом. Такое получится, если емкость нагрузки на стенде 400 пФ.

На частоте 100 кГц индуктивность дросселя - 25 мГн. Емкость не известна. Однако мы знаем:
Частоту
Индуктивность дросселя
Емкость и R нагрузки (а следовательно Xнагрузки)
Падение напряжения (а следовательно Xдросселя)
Зная Xдросселя и зная Lдросселя, вычислим емкость дросселя.

Исходя из этих чисел емкость дросселя на частоте 100 кГц составляет 170 пФ.
Аналогичный расчет для 10 кГц (где мы также знаем индуктивность) дает 3500 пФ.

Теперь смещаемся на 1 МГц. Подавление там 33 дБ. Если считать, что емкость дросселя не меняется - то математически такое подавление невозможно. Следовательно емкость дросселя точно упала.
Получить 33 дБ можно только если емкость падает до не выше чем 10 пФ (при бесконечной индуктивности). Минимальная индуктивность при этом возможна только 3 мГн (при 0-й емкости)

Идем дальше - до 10 МГц. Там подавление 40 дБ. Максимально возможная емкость дросселя составляет уже 4 пФ. А минимально возможная индуктивность 60 мкГн.

Таким образом можно сказать, что от частоты зависит не только индуктивность дросселя, но и его емкость. При чем емкость дросселя падает с частотой.

Если мы говорим от диапазоне от 10 кГц о 10 МГц, то падение емкости дросселя составляет 100 крат (3 порядка) - от 3500 пФ до примерно 3..4 пФ.

Таким образом, как ни странно, но проблема емкости дросселя - вовсе не на ВЧ КВ. А наоборот - на десятках-сотнях кГц.
На КВ этот дроссель имеет емкость единицы пФ.

К примеру, если бы на 10 кГц емкость дросселя была такой же как на 10 МГц - мы бы получили подавление на этом же стенде - 20 дБ вместо 1,3 дБ
А на 100 кГц - 16 дБ вместо 10 дБ.

wazzoo
тут всё намного сложнее, так как феррит Ваш чудесны, как и другие, имеет токопроводимость , которая также зависит от частоты. То есть это не просто феррит, это ещё металл, который работает нехорошей диэлектрикой для емкости, мимо емкостей между витками (если без феррита вовсе).

Система крайне комплексная и только пальцами не описасть, хотя пальцы выручат, вместе со здравым умом)))

На самом деле только измерения дают ответ, что имеем физически. А откуда это берётся, там многовекторность.

Кстати по поводу ферритов применяемых в фильтрах БП.
Как то взял несколько для прикола посмотреть, как они ведут себя в качестве ШПТ.
Несколько разных сердечников.

Сделал трансформаторы.
Смотрел в полосе 80КГц-10МГц...
Вот феррит с защёлки на кабеле.
Обмотки на повышение

На понижение

Жёлтое колечко, 1:1

Понижение 2:1

Повышение 1:2

Зелёное кольцо повышение

Зелёное понижение

Малая защёлка(бочка): повышение

Понижение

Ну как то так...

wazzoo
Ну, добавьте в вашу модель резистор параллельно коденсатору нагрузки (у меня используется 10 кОм - но это считай работает только на сотнях кГц - дальше емкостное осциллографа превалирует). А резистор параллельно индуктивности - уберите. Он не нужен, мимо дросселя сигнал если и идет - то только по емкости между выходом генератора и входом осциллографа, т.е добавьте тогда некую очень малую C вместо сопротивления.
И последовательно с индуктивностью - сопротивление тоже не нужно, т.к. там пренебрежимо малое сопротивление короткого куска провода.

Нее, от добавлений, убираний модель сразу поломается. Весь цимес в том, что последнее семейство графиков внезапно показало, что существует простая RLC модель, дающая схожий, очень схожий ход всех кривых.
И уж совсем такой же ход получается, если L=const поменять на L=L(f).
Я делал пропорциональное частоте уменьшение L с изломом на частоте 50 кГц, как раз появляется легкий нарастающий уклон на ВЧ вместо горизонтали. Вот прям 1:1 картина становится. Семейство не показываю, потому что Микрокап не умеет строить семейства с перебором частотно-зависимых элементов.

И да - это будет модель того, как измеряется подавления дросселя на стенде.
Без R что ли? Без него не получится никак. Электричество всегда исчезает, либо превратившись во что-то другое и не испытав обратного превращения, либо улетев и не вернувшись, то есть навсегда.

эти вопросы можно обсуждать, используя модель стенда
У Вас она есть? Есть результаты с симулятора? Это точно помогло бы в понимании и "конденсации" предмета.

Мой интерес не состоит в поиске адекватной во всех отношениях модели. Мой интерес был в том, чтобы поделиться фактом существования несложной RLC модели, семейство графиков с которой получается таким же, как показанное тут семейство по результатам измерений. Простое совпадение? (продолжение "Не думаю.." я тут опускаю, потому как очевидная вилка).

существует простая RLC модель,
Это все здорово. Но к сожалению не имеет отношения к реальности. R, который в вашей модели (на килоомы), не существует. Это просто выдуманный элемент для подгонки графиков модели под реальные. На деле вместо этого R есть только индуктивность и емкость, которые частотно-зависимы. И емкость и индуктивность плавно падают с частотой.

У Вас она есть? Есть результаты с симулятора?
Конечно есть. Я же вам написал, как поменять. схему.
А в следующем сообщении дал даже расчеты отдельных элементов этой модели.

Реальная модель - это модель катушки индуктивности из учебника (за вычетом R, т.к. он пренебрежимо мал). И модель нагрузки, представляющая собой резистор нагрузки, соединенный параллельно емкости щупов и входа осциллографа. Соединены последовательно.
При этом и L катушки и C катушки - частотно-зависимы, как показали натурные измерения.

существования несложной RLC модели, семейство графиков с которой получается таким же, как показанное тут семейство по результатам измерений. Простое совпадение?
Увы, совпадение. Просто L и C ведут себя как сопротивление. Так что в любую модель LC можно впендюрить резистор - и график такой модели можно номиналами RLC подогнать под график LC.

Хайо
Полностью с вами согласен. Даже не стал писать это - т.к. кажется очевидным, что емкость на НЧ образована хитростями металла материала сердечника, а вот какой именно хитростью - надо думать. Если почитать, как делают эти кольца - там просто рулон из тонкой ленты. Может мы имеем емкость, образованную слоями ленты, с которой взаимодействует намотка. А чем выше частота, тем меньше токи проникают вглубь - и емкость исчезает. Не разбираюсь тут в физике процесса - так что может ерунду какую сморозил ))

Mixa
Есть другая идею для проработки модели. L и C катушки плавно падают с частотой (отсюда и плавный график подавления). Можно предположить, что и L и C от частоты - это некие нелинейные функции. Т.е. не просто какая то таблица соответствия L/C от частоты - а формула. Может логарифм, может экспонента, может корень/квадрат какой от частоты с коэффициентами. Вот было бы здорово подобрать формулы L и C Достаточно сделать это для одинарного дросселя - для сдвоенного кольца и двух дросселей у вас автоматом все воспроизведется по закону Ома.

Нагрузка, напомню, это 400 пФ параллельно 10кОм.

И чтобы подбирать вам не нужен моделировщик. Всё можно сделать в Excel. Одна строка - одна частота. И для каждой частоты - расчет L и C дросселя по придуманной формуле. А далее расчет X дросселя, X нагрузки и падения напряжения. По падению напряжения строится график от частоты.
Формулы L и C подбираются пока график не будет похож
До начала подбора формул L и C можно попробовать взять 3-4 частоты и выставить L и C вручную - посмотреть, не увидите ли там какие-то знакомые базовые функции. Вдруг окажется, что L=a+b*(1/частотавквадрате). А C=d+e*(1/частотавквадрате)

wazzoo
Реальная модель - это модель катушки индуктивности из учебника (за вычетом R, т.к. он пренебрежимо мал). И модель нагрузки, представляющая собой резистор нагрузки, соединенный параллельно емкости щупов и входа осциллографа. Соединены последовательно.
Это ж LC ФНЧ 2-го порядка с нагрузкой R выходит, если прочитать буквально. 2-й порядок дает -12 дБ на октаву на ВЧ

R, который в вашей модели (на килоомы), не существует. Это просто выдуманный элемент для подгонки графиков модели под реальные.
Величина R была подобрана. Но подобрана 1 раз, а не 3. Две других вычисляются как R+R и 2*R соответственно для случаев кольца последовательно и кольцо сдвоенное. Этот факт также примечателен. Почему именно сочетание R, R+R и 2*R дают совпадающую картинку графиков, а не другие сочетания? Тому может быть простое физическое объяснение. Диссипация R, диссипация два раза R+R и двойная диссипация сразу 2*R.

Почему именно сочетание R, R+R и 2*R дают совпадающую картинку графиков, а не другие сочетания?
Я уже устал повторять, честно говоря.
Потому что последовательное соединение дросселей = это 2*R.
Параллельное соединение - это в два раза меньше R в ситуации, когда мы попадаем на участок, где индуктивное сопротивление много больше емкостного.

Ваши графики прекрасно воспроизведутся без R - достаточно использовать L(f) и C(f).

Ну сами посудите - откуда по вашему в дросселе может взяться не математическая R, а натуральная? Там же провод околонулевого сопротивления в многомегаомной изоляции, намотанный на многомегаомный изолятор. И все сопротивление, которое может оказать дроссель - обусловлено индуктивностью этого провода с R~=0 на конкретных частотах.

диссипация два раза R+R и двойная диссипация сразу 2*R.
Наверное вы тут что то другое имели в виду - т.к. R+R это то же самое, что 2*R

Немного помоделировал одинарное vs сдвоенное кольцо

Выводы:
1. Резонанс
1.1. На одинарном кольце нам мешает собственный резонанс. Да - добротность катушки довольно низкая по замерам. Но все равно напряжение на выходе получается больше, чем без резонанса. Это влияние доходит примерно до 3 Мгц.
1.2. На сдвоенном кольце - т.к. и индуктивность и емкость в 2 раза выше - частота резонанса уходит ниже и поэтому зона влияния резонанса распространяется не далее 1 МГц.

2. Емкость и индуктивность катушки
2.1 Емкость непосредственно намотки (без учета влияния кольца) составляет примерно 3,5 пФ.
2.2 На сдвоенном кольце емкость намотки в 2 раза выше - примерно 7 пФ.
2.3 После того, как мы вышли за пределы влияния зоны резонанса - разница в графиках полностью ложится в модель удвоения индуктивности и емкости намотки на сдвоенном кольце.

3. Дилемма конструирования
3.1 Сдваивая кольцо - мы уводим резонанс ниже. Т.е. подавление на НЧ растет - и за счет фактора удвоенной индуктивности и за счет убирания резонанса.
3.2 Однако емкость намотки удваивается. Это приводит к ухудшению на 6 дБ подавления на КВ.
3.3 Если мы начнем кольцо наоборот "делить пополам" - то резонанс пойдет выше по частоте
3.4 Т.е. мы находимся меж двух огней - резонанс на НЧ vs емкость намотки на ВЧ.

Табличку прикладываю. Если кому интересно вникнуть - там вроде должно быть все очевидно. Комментарии для ускорение понимания таблички:
1. Обратите внимание на столбцы "Подавление" и "Референс".
2. Референс - это то что получилось на стенде.
3. Подавление - это то, что получилось по формулам с учетом выставленных в столбцах L и C значений индуктивности и емкости дросселя.
4. В блоке "сдвоенное кольцо" емкость намотки 7 пФ - она такая начиная с 1 МГц. Т.е. с 1 МГц у нас нет ни влияния кольца на емкость ни влияния резонанса
5. В блоке "одинарное кольцо" емкость намотки 3,5 пФ - она такая начиная с 5 МГц. Ниже по частоте - влияние резонанса, а еще ниже - влияние кольца на емкость намотки.

wazzoo
резистор должен быть в модели расчёта, раз уж говорим о добротности. Можно все тепловые потери приписать некоторому параллельному резистору или некоторому последовательному, разница только в формулах потом.
Однако, это всё только прекрасно сработает по учебнику, когда приложенные напряжения/токи имеют частоту в области, где феррит/металл в состоянии их преобразовать в магнитное поле. Как только выходим из этой области, получаем либо насыщение (L стремиться к нулю), либо получаем обмотку на металле или просто обмотку без действия феррита.

То есть, в любом случае все наши RLC-модели имеют для всех компонентов частотную зависимость.

К примеру, мотайте на кольцо 2 обмотки на 2...3 витка и чтобы можно их сдвинуть. Потом мерите на разных частотах емкость между обмотками при разных расстояний. Потом мерите индуктивность одной обмотки на азных частотах при КЗ/ХХ другой обмотки. Это последнее измерение даст Вам представление, как витки одной обмотки взаимодействуют при разном распределении по периметру.

То есть, для каждого применения нужно ещё учесть геометрию обмотки. То мотать всё в одном коротком участке, то моткть по 75% периметра, то мотать Z-образно. Всё зависит от задачи и от свойств сердечника.

Как только выходим из этой области, получаем либо насыщение (L стремиться к нулю), либо получаем обмотку на металле или просто обмотку без действия феррита.

Здесь мы не выходим. Подавление в десятки дБ сохраняется до конца

резистор должен быть в модели расчёта, раз уж говорим о добротности
Он тут не нужен. Потери минимальные. Даже в области резонанса - тем более что добротность у нас низкая.
Резонанс как явление здесь приводит к некоторому падению эффективности дросселя в области нижних частот.

wazzoo
вот и любое падение эффективности - это резистор. Тем более, если утверждаете что добротность низкая, то резистор тут тем более хихикает. скорее всего под эпоксидом греет металл. Омическое сопротивление провода очень редко является доминирующим при деградации. Это только воздушные катушки на КВ и УКВ, где есть смысл покрывать полированную поверхность серебром. Как только появится сердечник - это он ограничит качество (добротность).

Хайо
любое падение эффективности - это резистор.
Не понял тут. О каком падении эффективности речь? У дросселя нет никакой задачи "эффективно пропустить сигнал на частотах подавления". У него задача обратная - максимально НЕэффективно это сделать. И эта задача решается за счет индуктивности. Потери на преобразованиях энергии в индуктивности - только помогают нам.

Есть модель дросселя из учебника. Какой резистор вы предлагаете оттуда использовать - для чего и почему?

Идея затулить в модель резистор, имитирующий потери в области резонанса из-за низкой добротности - кажется плохой и негодной. Как минимум потому, что это будет не резистор, а частотно-зависимое сопротивление. Ну и зачем, спрашивается?

Если нужна чистота модели - надо в расчет подавления добавлять расчет, учитывающий частоты резонанса и добротность. Но это, черт возьми - задача не из простых. Потому что ладно бы у нас была известная индуктивность и емкость, известная добротность, а следовательно известная частота резонанса и известные потери. Но у нас и емкость и индуктивность и добротность в области резонанса - частотно-зависимы. Нам надо тут составить систему уравнений. Или пытаться тыкать пальцем в небо

Хайо
Кажется я понял, что вы предлагаете. Составить эквивалент всей схемы, где последовательно с моделью дросселя поставить резистор, который покажет потери из-за низкой добротности.

Тут вопрос в том, что нам это не на одну частоту надо - а на весь график.

Я подумаю, можно ли как то это сделать... Основная сложность как писал выше - в том, что у нас всё, всё частотно-зависимо - и индуктивность и емкость и частота резонанса и добротность. По простому - это сделать как я выше - запихнуть эти потери в потери на самом дросселе и просто считать "эффективные" емкость и индуктивность его.

Чем поможет усложнение модели? Это ключевой вопрос. Т.е. зачем нам это вообще нужно?

Насколько мне помнится из старых книжек, есть ферриты "индуктивные", и есть ферриты "резистивные" :)

UA0OAG
Можно ли рассуждать так:

Если колечко работает как трансформатор (две отдельные обмотки, связанные только магнитным полем) и имеет околонулевые потери. Значит, феррит на частотах околонулевых потерь "индуктивный".

?

Я к тому, что в нашем случае мы имеем дело именно с индуктивным ферритом.

TDK, например, отдельно выделяет эти резистивные ферриты, вот что они пишут:
Резистивные ферриты TDK (ферритовые бусины/чип-ферриты, например, серии MPZ или MMZ) — это высокочастотные компоненты, работающие как резисторы в диапазоне подавления помех.