Ein Mantelstromfilter ist ein Bauteil, das entweder eine Brummschleife über eine zweifache Erd- oder Masseanbindung oder die Ausbreitung hochfrequenter, unerwünschter Gleichtaktsignale auf Koaxialkabeln verhindert.
Mantelstromfilter unterbinden je nach Art Brummen in Audioanlagen, im Bild durchlaufende waagerechte Balken bei AV-Geräten beziehungsweise die Ausbreitung hochfrequenter Störsignale auf Kabeln. Häufig werden Mantelstromfilter fälschlicherweise mit Mantelwellenfiltern gleichgesetzt.
Wirkungsweise verschiedener Mantelstromfilter
Je nach Art des Signals und vorliegender Störsituation werden folgende Arten unterschieden:
Trenntransformator (Übertrager)
Trennübertrager sind Transformatoren für Niederfrequenz für analoge und digitale (S/PDIF) Audioverbindungen oder seltener für Hochfrequenz in Antennenleitungen zwischen Antennendose und Endgerät (Tuner, Videorekorder, Fernsehgerät usw.). Diese Mantelstromfilter unterdrücken durch galvanische Trennung zwischen Eingang und Ausgang niederfrequenten Strom auf der Abschirmung (dem Mantel) und der Seele (Innenleiter) von Koaxialkabeln, der durch mehrfache Erdung an unterschiedlichen Potentialen entstehen kann. Sie beeinflussen das Signal aufgrund ihrer oberen und unteren Grenzfrequenz und können daher auch keinen Gleichstrom übertragen. Des Weiteren treten nichtlineare Verzerrungen auf, die z. B. bei analogen Signalen unmittelbar zu Qualitätseinbußen führen können.
Kapazitive Koppler
Die Ausbreitung von (niederfrequenten) Brummströmen auf Antennenleitungen kann durch kapazitive Kopplung der beiden Leiter verhindert werden. Solche als Zwischenstecker erhältliche Elemente werden als Mantelstromfilter (engl.: Ground Loop Isolator) oder Massetrenner (engl. ground breaker) bezeichnet und besitzen im Signalweg und in der Masseverbindung Koppel-Kondensatoren, die aufgrund ihres Kapazitätswertes (ca. 1 nF) nur in der Lage sind, Frequenzen ab etwa 5 MHz passieren zu lassen – Brummströme können nicht mehr fließen.
Übliche kapazitive Trennzwischenstecker haben eine obere Grenzfrequenz von 1 GHz, so dass auch UHF-Signale sie passieren können. Sie können somit für UKW-Rundfunk sowie analogen und digitalen Fernsehempfang einschließlich Kabelfernsehen eingesetzt werden.
Bei handelsüblichen Satellitenempfängern können solche Massetrenner nicht eingesetzt werden, da niederfrequente Steuersignale und die Versorgungsspannung für den LNB gleichzeitig übertragen werden müssen.
Anwendung
Übertrager-Mantelstromfilter werden in Niederfrequenz-Signalleitungen eingesetzt, wenn eine Brummschleife auf andere Weise nicht verhindert werden kann. Sie besitzen eine galvanische Trennung.
Kapazitive Mantelstromfilter können in Antennen- und Hochfrequenzleitungen verwendet werden, um Brummschleifen zu verhindern. Sie besitzen keine galvanische Trennung.