페라이트 쵸크 (Ferrite Choke)

쵸크(choke)가 필요한 경우가 있습니다

열심히 공부하며 알게 된 사실인데, 중심급전이 아닌 안테나의 경우 PTT를 누르면  공통 모드 전류가 동축케이블의 편조를 따라 돌아오게 됩니다. 흔히 말하는 "리턴 전류"지요. 

제가 공부한 바로는 이건 아무리 안테나 튜너로 열심히 임피던스를 50 Ω에 맞추어도 어쩔 수 없는 문제인 것 같습니다. 왜냐하면 튜너(커플러)라는 것은 송신기 측에서 안테나까지의 임피던스를 50Ω으로 "보이게" 해주기 위한 장치이지, 전송선에서 안테나까지의 임피던스를 바꿔주는 장치는 아니기 때문입니다. 

이런 공통 모드 전류의 문제가 있는 경우 이를 해결하기 위해 급전선(전송선)에 쵸크를 설치하게 되는데요, 책을 보면 #43 또는 #31 페라이트 토로이드를 사용하도록 설명하고 있습니다. 

이 부분에 대해 좀 더 알아봤는데, 기본적으로 고주파 (1~50㎒) 신호를 막아내기 위해서는 #43보다는 #31 토로이드 코어를 쓰는 것이 맞다고 합니다.  이게... #43이나 #31이라는 숫자가 페라이트 코어의 소재를 말하는 것이라고 하는데요, #31 소재가 주로 고주파 차단을 위해 설계되었다고 합니다. 

현재 판매중인 #31 소재의 가장 직경이 큰 토로이드는 아래와 같습니다. 

Fair-Rite 모델번호 : 2631805302

입니다. 개인적으로는 #43 소재를 사용하는 5943003801 페라이트 토로이드와 무엇이 다른지 잘 모르겠습니다. 오히려 이 쪽이 직경이 더 커서 동축 케이블을 감기에는 유리해 보이거든요. 하지만 뭐... 기술적으로는 다음과 같다고 합니다. 

#31 소재 

• MnZn (망간-아연) 페라이트 소재 
• 초기 투자율 1,500 µi
• 비저항(𝝆) 3,000 Ω⸱㎝
• 1~300 ㎒ 억제
• HF 대역의 억제를 목적으로 한다면 이쪽. 

#43 소재

• NiZn (니켈-아연) 페라이트 소재
• 초기 투자율 800 µi
• 비저항(𝝆) 100,000 Ω⸱㎝
• 20/25~250 ㎒ 억제
• VHF 대역의 억제를 목적으로 한다면 이쪽.

하지만 #43 소재를 사용한다고 하더라도 크게 문제는 없다는 이야기가 있습니다.
개인적인 생각으로도 #31 소재의 토로이드 코어는 사이즈가 작기 때문에 권선을 할 때 어려움이 있을 것 같거든요. 편하신 쪽으로 고르면 될 것 같습니다. 

만약 ham에 특화된, 그리고 HF에 특화되고 동축 케이블의 권선을 편하게 하실 것이라면 아미돈사의 제품을 고려하는 것도 한가지 방법입니다. 

아무튼 중요한 것

동축 케이블의 쵸크로 기능하기 위해서는 임피던스가 최소 1kΩ를 넘어야 하며, 제대로 작동하기 위해서는 3k~5kΩ이 되어야 한다고 합니다. 그리고 이렇게 높은 임피던스를 만들기 위해서는 생각보다 엄청나게 많은 수의 페라이트 비드(ferrite beads)를 동축 케이블에 끼우거나 아니면 열심히 토로이드에 케이블을 감아야 한다는 사실을 잊지 마세요. 

이런 식으로 동축 케이블에 끼우도록 나온 것이 페라이트 비드입니다. 
비드나 토로이드를 사용할 때는 반드시 커넥터를 설치 전에 페라이트를 끼워야 합니다. 
그렇지 않으면 커넥터를 뜯어내고 다시 연결하는 일이 생깁니다! 

참고 

#31 소재의 페라이트 비드로는 2631480002가 있고, Snap-it 제품으로는 0431173951, 0431164951이 있습니다. 어느 쪽으로 하시든 20개는 설치해야 효과가 있을 것 같네요. 아니면, TDK제품 중에서 HF90T62X13X39 모델이 있네요.