Balun 1:1 con Toroide Amidon T400-2

[IK0MOZ]

Modestamente anche io intendevo il problema come detto da Carlo distinguendo l'utilizzo del Bal-Un (una volta detto Simmetrizzatore) e quello del Choke (fatto con un certo numero di spire di cavo schermato o utilizzando un nucleo TV). Da quanto leggo il problema sembra essere più complesso sono curioso si saperne di piu

[IW5AFV]

Buongiorno Carlo e Mario.
Siccome le cose complicate mi alluzzano proverò a esprimere meglio il mio pensiero.
Perchè devo usare un balun per alimentare un dipolo in maniera bilanciata?
Perchè voglio che le correnti che entrano nei due rami del dipolo abbiano la stessa ampiezza ma di segno opposto.
Il balun di corrente, ad esempio quello fatto con un certo numero di spire di cavo coassiale avvolte su un nucleo in ferrite, fa esattamente quello che voglio, anzi fa ancora di più:
1) forza due correnti uguali ed opposte nei due rami del dipolo ANCHE SE IL DIPOLO E' SBILANCIATO
2) impedisce alla corrente di sbilanciamento che scorrerebbe sull'esterno della calza di ritornare verso il trasmettitore. Questa funzione (chocke) non è la funzione primaria (balun), ma è un accessorio utile.
Un balun di tensione (quello che hai fatto tu) è ancora un balun, ma non funziona da chocke SE IL DIPOLO NON E' BILANCIATO.
Per fare in modo che la corrente non ritorni indietro sull'esterno della calza bisogna aggiungere un balun di corrente.
Entrambi i tipi NON sono banali trasformatori, ma sono Transmission Line Transformer ( TLT, inventati il primo da Guanella e l'altro Rutroff), cioè solo linee di trasmissione con impedenza caratteristica ben definita, e che usano il toroide solo per allargare la banda alle frequenze basse.
A differenza di un comune trasformatore 1:1, che anch'esso può funzionare da balun se il secondario è floating, nel toroide del TLT non c'è flusso magnetico quando il carico è bilanciato, perchè le correnti del cavo avvolto sono in controfase, e quindi il nucleo NON dissipa potenza.

Paolo

[roberto burdese]

Dal momento che parliamo di BALUN, ecco cosa ho trovato in fondo ad un cassetto. Credo fosse a corredo del generatore di segnali "MEASUREMENT" Modello 560, anni "50. "BR"

[IW5AFV]

Buonasera Roberto,
il balun che hai rinvenuto sembra realizzato con trasformatori tradizionali, che se fatti con rapporto spire 1:1 dovrebbe trasformare i 50 Ohm unbalanced a 200 Ohm balanced con presa centrale a massa (no floating). Forse il rapporto spire non è 1:1 per ottenere i 300 Ohm.
I trasformatori sono senza nucleo perchè lavora in UHF.

Paolo

[IK2CNC]

Grazie ragazzi dei contributi!

Quello che manca, secondo me, è che cosa si fa veramente nella pratica? Dopo tutte queste interessanti teorie a me rimangono ancora dei dubbi del tipo: "... il tuo balun va bene a patto che il dipolo sia bilanciato.." che cosa significa? Che un dipolo è non bilanciato? Oppure quando un dipolo lo si considera bilanciato e quando non bilanciato..?

Vedo di chiarire meglio la mia domanda: io sto costruendo un dipolo rotativo che sarà installato a 17 metri dal livello terra e 7 metri dal colmo del tetto, il dipolo si sbilancia in funzione delle interazioni mutue con altre strutture in materiale conduttivo? Per esempio altri fili e/o antenne che ci sono in prossimità.

Oppure il dipolo si sbilancia quando lo facciamo lavorare su una frequenza prossima a quella di risonanza ma non esattamente risonante?

Detto questo (che è sempre una discussione di lana caprina) nella cruda pratica che cosa si utilizza (per esempio nel campo professionale)?

Ho diversi dipoli di origine professionale/militare e nessuno ha un bal-un il cavo coassiale è direttamente collegato ai due reofori a cui fanno capo i fili dei due bracci. Che sia un segno che forse stiamo teorizzando troppo..?

Carlo CNC

[IK0MOZ]

Io quando ero "giovane" e avevo la mania del DX utilizzavo una magnifica 3 elementi rotativa (HyGain Thundherbird) montata su un palo di 8 metri e su un palazzo di 8 piani. Assemblata secondo il manuale l'unica cosa prescritta era, oltre al rispetto delle dimensioni date, di avvolgere 9 spire di cavo (o 13 non ricordo bene) con un diametro di una ventina di cm di cavo RG8 prima dei morsetti di alimentazione del dipolo centrale. Nessun accenno a Bal-Un o simmetrizzatori. L'antenna (per 10, 15 e 20) andava magnificamente. Per via lunga con il Trio TS 510 collegavo il Giappone e l'Australia come stazioni europee e la California la potevo contattare a scelta sia via breve che lunga....
Riguardo al bilanciamento penso dipenda dalla caratteristiche specifiche dei due bracci (dimensioni, pendenza...) sia da eventuali fattori esterni (vicinanza di muri, cavi.....)

PS.: della tre elementi mi è rimasto il rotore/control box che a questo punto ho deciso di cedere.

[IW5AFV]

Bene, la discussione continua ed il contributo che ognuno da arricchisce tutti gli altri. Io continuo a dare il mio, ma apprezzerei anche il parere dei tanti iscritti a questo meraviglioso forum, naturalmente anche in contrasto con il mio.
Per rispondere a Carlo per me un dipolo è bilanciato quando entrambi i morsetti vedono la stessa impedenza (di dispersione) rispetto a terra.
E' giusto dire che si sbilancia quando i due bracci interagiscono in maniera differente con le strutture conduttive adiacenti.
Mi sembra di ricordare che per rendere trascurabili gli effetti delle strutture adiacenti bisognerebbe che l'antenna fosse distante almeno lambda/2 da queste strutture.
Non so, mi dovrei documentare meglio, se si sbilancia quando lavora fuori frequenza, tendo a credere di no.
Tener presente che il balun NON rende bilanciata un'antenna che non è bilanciata: forza solo due correnti uguali e contrarie ai morsetti dell'antenna.
Forse come dici tu stiamo teorizzando troppo: moltissimi radioamatori alimentano i dipoli direttamente con un cavo coassiale (spesso con caso da televisione a 75 Ohm) e realizzano ottimi collegamenti.
Il cavo coassiale rispetto alla linea bifilare o scaletta non è il diavolo rispetto l'acqua santa: anche nel cavo coassiale le correnti che scorrono nell'anima e nella calza sono uguali ed opposte.
Rispetto alla linea bifilare però sono diversi e a causa dell'effetto pelle i due conduttori hanno resistenza diversa.
In caso di esposizione alla radiazione del dipolo, nella linea bilfilare il campo si accoppia su entrambi i conduttori e tende a cancellarsi, mente nel coassiale scorre esternamente sulla calza, e quindi rientra in stazione e provoca TVI.
Se uno non considera importanti questi inconvenienti può lavorare senza balun e l'effetto sull'antenna sarà una distorsione del lobo, ma non una perdita di efficienza. Quindi agli effetti di un QSO con corrispondente situati mediamente su 360° rispetto alla stazione, la prestazione sarà mediamente uguale rispetto all'operazione con il Balun.
Io sto lavorando con una Windom che sugli 80 metri ha il tipico diagramma a 8 del dipolo, a 40 è una margherita a 4 lobi, a 20 è una margherita a 8 lobi e così via, quindi con massimi e minimi di radiazione a seconda della frequenza e della direzione. Mediamente faccio ottimi collegamenti (propagazione permettendo) da est a ovest.
Per quanto riguarda le spire sul cavo dell'antenna di Mario, questo era un balun di corrente, che date le dimensioni poteva funzionare a queste frequenze senza bisogno del toroide.

Paolo IW5AFV

[IK2CNC]

Secondo me sono grandi teorie, magari giuste, ma con poche misure a sostegno.

Ecco le mie realizzazioni:

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[IK2CNC]

Toroide su T400-2 con RG142 e terzo filo, balun in tensione.

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[IK2CNC]

Balun in tensione con triplice avvolgimento su T400-2:

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