Balun 1:1 con Toroide Amidon T400-2

[IK2CNC]

Ecco il frutto del lavoro di questi giorni:

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Il VNA è un HP 8711A

[IK2CNC]

Lo ho fatto in quanto devo alimentare un dipolo rotativo per 40-60 metri in fase di costruzione.

Mi rifiutavo di utilizzare un balun fatto da altri, è così semplice che me lo sono voluto fare. Ma anche un semplice balun non è cosa così facile come sembra:

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Questo balun con filo trifilare, per esempio, non è mai funzionato a dovere esibendo un RL intorno ai -11 dB in confronto quello fatto con RG142 (come si vede dal VNA) esibisce un -22 dB!

[iz0mfi]

Concordo pienamente .. altro che quelle realizzazioni di "cosi fatti col filo rosso e nero generico nemmeno twistato. L'isolamento in teflon dei fili bianchi quasi paralleli non consente di fare i 50 ohm del coax. Con un filo "doppio smalto da 1mm a passo 0.8-1" di twist le cose sarebbero andate meglio in RF ma, gli isolamenti e la robustezza del Teflon alle intemperie sono irraggiungibili.
73' Marco

[IK2CNC]

Aggiungo che i toroidi in polvere di ferro sono praticamente tramontati a favore di quelli in ferrite (sempre toroidi).

Questa cosa l'ho scoperta in questi giorni ma nessuno mi ha ancora spiegato per bene il perché. Intuisco che con la ferrite si blocchi la corrente sulla calza del cavo (effetto Choke, visto la forte differenza della permeabilità tra i due materiali) ma per quello che riguarda il rapporto di trasformazione ed il fenomeno di saturazione non ho ancora compreso quale delle due tecnologie sia la migliore....

Carlo CNC

[iz2zph]

ciao
balun 1:1 (chokes) in polvere di ferro sono equivalenti a spegnere un incendio di idrocarburi con acqua a bassa pressione (citazione......)
di fatto solo i balun in corrente a linea di trasmissione su ferrite, noti anche come balun Guanella, vanno considerati. Che siano avvolti su nucleo toroidale (coassiali o twistati o abbinati) oppure realizzati in linea (W2DU) garantiscono il risultato desiderato, con basse perdite ed alte efficienze, a condizione di utilizzare il corretto mix in ferrite per la / le bande in uso. (mix 31 o 75 o 77)

il "modello" guanella, peraltro, è per sua natura modulare. Quindi un ottimo 4:1 in corrente si può realizzare facilmente con due 1:1 accoppiati in serie/parallelo. Scordiamoci anche i classici (e ingombranti) "ugly balun" con coassiale avvolto in aria. a meno di non utilizzare qualche decina di metri di conduttore, soprattutto in basso non servono a molto. Così come molte realizzazioni commerciali sulle quali è meglio soprassedere.........


senza scomodare i sacri testi di Jerry W2FMI (SK) e le carte di Guanella (sk) si possono scorrere le pagine di Rick DJ0IP.. sempre estremamente chiare e comprensibili oltre che dimostrate
http://www.dj0ip.de/balun-stuff/
buon divertimento

[iz0mfi]

Sono d'accordo, non è facile e chiaro perché alcuni costruttori scrivono una cosa altri l'opposto ma in genere, le mescole con polvere di ferro vengono realizzate a bassa permeabilità per circuiti risonanti ad elevato Q mentre le ferriti che hanno una ui decisamente più alta sui circuiti a larga banda choke o balun in quanto con meno filo o cavo si raggiungono induttanze elevate.
Per coincidenza al qrl abbiamo un problema con un rosmetro realizzato con "quei due trasformatori incrociati dove va tutto ok fino a -20-25°C ma dopo i -35 gradi la permeabilità del nucleo passa da 1300 (a 25°C) a 7-800 facendo risuonare il cavetto coax corto aperto da un lato che attraversa i nuclei e...... il ros si mangia un terzo della potenza RF sopra i 20 Mhz.
Altra cosa credo siano i laminati per trasformatori.
73' Marco

[IK2CNC]

Ragazzi siamo fuoristrada, nel senso che dopo le vostre osservazioni, capisco ancora di meno.

Allora vediamo di chiarirci:

a) non voglio un balun in corrente ma in tensione
b) non ho necessità di choke
c) Il mio interesse primario è avere una alimentazione bilanciata rapporto 1:1

Detto quanto sopra, ho fatto il classico balun 1:1 con il T400-2 ed ha esibito un alto rapporto di ROS sulle frequenze elevate (non quelle basse) , quindi con una permeabilità di circa 10 (polvere di ferro) sembra che all'aumentare delle frequenza qualche cosa infastidisce il trasformatore 1:1

Ho rifatto il balun (sempre su T400-2) con il cavo RG142 ed il terzo filo, e tutto è andato bene.

Capisco da solo che se utilizzo ferrite , blocco il bloccabile! Ma non è questo lo scopo. Lo scopo è avere una linea simmetrica e non asimmetrica.

Inoltre mi chiedo, perché esiste una fazione di OM che utilizza la polvere di ferro ed un'altra la ferrite, ma nessuna delle due fazioni mi sa spiegare il perché?

Grazie ed attendo spiegazioni.

Carlo

[iz0mfi]

Carlo, i balum in tensione li ho visti usati solo con rapporti di trasformazione elevati con le ferriti sui finali push-pull a transistori oppure quando serviva un grosso Q tipo l'accoppiamento a link su quelli a valvole ma in genere il balum sin dai tempi del bazoka o di quando si facevano le yagi è stato considerato sempre in corrente l'altro, un semplice trasformatore col rapporto 1:1 con i suoi problemi di banda specie sulle frequenze più alte (vedi hi-fi car old-time a transistori LEAR).
Leggo dal sito DX Eng: "Current baluns, rather than voltage baluns, should be used whenever possible. Current baluns provide better balance and often have lower loss. Current baluns, especially 1:1 ratio baluns, tolerate load impedance and balance variations much better than voltage baluns. Current baluns can also be used as isolators or un-un's".
Però sono davvero pronto anche io a saperne di più se possibile
73' Marco

[IW5AFV]

Carlo, provo a fornire la mia spiegazione:
l'alimentazione bilanciata vuol dire che la corrente che circola in un conduttore della linea, o del cavo coassiale, e uguale e di segno opposto di quella che circola sull'altro conduttore.
Quando si utilizza un cavo coax per alimentare un'antenna bilanciata (es un dipolo) può succedere che parte del segnale irradiato ritorni verso il trasmettitore sull'esterno della calza ad esempio perchè il cavo non viaggia a 90° rispetto all'antenna, oppure un ramo dell'antenna è più vicino dell'altro ad un corpo conduttore e quindi l'antenna si sbilancia.
Per evitare questo ritorno si usa appunto il balun, che di fatto è un chocke, perchè l'avvogimento del cavo (o della linea bifilare) sul toroide rappresenta una induttanza di blocco (come quella di un comune trasformatore).
Affinchè l'impedenza di questa induttanza sia sufficientemente elevata, specialmente alle frequenze basse, (almeno 10 volte l'impedenza dell'antenna) è necessario che la permeabilità del nucleo sia alta, e questa è la ragione per cui si devono impiegare nuclei in ferrite.
La ferrite Amidon 61 ha un mu di 150 ed è una delle migliori per coprire le HF.
I nuclei in polvere di ferro hanno un mu molto basso, e non sono adatti per questa applicazione. Non so perchè molti radiamatori si ostinino ad usarli.
Io i balun 1.1 li ho realizzati semplicemente avvolgendo una decina di spire di RG58 (meglio RG142 che hai usato tu) su un nucleo FT 140-61 ottenendo un return loss migliore di 20dB tra 2 e 30 MHz.
Forse anche il tipo 43 potrebbe andare bene.

Paolo IW5AFV

[IK2CNC]

Paolo la cosa è molto più complessa di come la descrivi....

Se io alimento un dipolo (ragionevolmente bilanciato) perché devo usare una bobina di blocco o choke (o strangolatore ) ?

Secondo logica un dipolo deve essere alimentato da una linea bilanciata, per fare ciò ci vuole appunto il bal-un (balanced to un-balanced), da quanto ne so io, il bal-un è un trasformatore 1:1 (come fosse un trasformatore isolatore) che alimenta il dipolo.

In questo modo il dipolo alimentato in modo simmetrico manifesta anche una radiazione equilibrata.

Il choke è una bobina di blocco che serve a bloccare la corrente di calza che inevitabilmente scorre se alimento un dipolo con una linea sbilanciata, non è un trasformatore 1:1 ma semplicemente un blocco, e più alta è la sua permeabilità meglio sarà la sua funzione di blocco.

Con un choke (di quelli fatti con cavo coassiale avvolto su un nucleo o in aria) il dipolo sarà sempre alimentato da una linea sbilanciata ed avrà un lobo di radiazione asimmetrica, almeno così io ho capito....

So che stiamo sconfinando nella teoria e stiamo parlando di un volgarissimo dipolo, ma mi piace affrontare un problema con correttezza<a di impostazione.

Come scritto su altro sito, farò delle prove sia con bal-un che con choke in modo da costruirmi una solida cultura su questo che sembrava un banale accessorio di stazione...

Saluti, Carlo CNC