1:1 luchtbalun (geen choke uitvoering)
- PA3DJS
- Berichten: 2530
- Lid geworden op: 04 mei 2014, 16:41
- Roepletters: PA3DJS
- Locatie: Maarssen
- Contacteer:
1:1 luchtbalun (geen choke uitvoering)
Zoals diverse mensen hier weten, ben ik wel van het ferrietmateriaal. Maar... het kan ook met lucht, zie onderstaande foto van een luchtbalun (dus geen common mode choke):
Een lucht choke (ugly balun, rioolpijp choke) is relatief smalbandig, maar maak je op die manier een echte balun, dan valt het best mee, zie onderstaand SWR plaatje. De span loopt van 3 tot 97 MHz. Boven 7 MHz is de SWR < 1.5. De toenemende SWR bij lage frequenties komt door de ontoereikende zelfinductie (in orde van 3.5 uH).
Zo'n luchtbalun geeft geen common mode onderdrukking, dus is alleen goed bruikbaar bij zuiver gebalanceerde belasting (yagi, dipool, inverted V, etc).
Onderstaande figuur toont de opbouw:
De bedoeling was hem te maken op 10 cm dikke PVC pijp, maar dat had ik even niet, dus dan maar om een pot appelmoes wikkelen en de windingen met draadjes aan elkaar zetten. Het touw, en gesoldeerde delen, zijn met epoxyhars ingesmeerd. Een lucht choke (ugly balun, rioolpijp choke) is relatief smalbandig, maar maak je op die manier een echte balun, dan valt het best mee, zie onderstaand SWR plaatje. De span loopt van 3 tot 97 MHz. Boven 7 MHz is de SWR < 1.5. De toenemende SWR bij lage frequenties komt door de ontoereikende zelfinductie (in orde van 3.5 uH).
Zo'n luchtbalun geeft geen common mode onderdrukking, dus is alleen goed bruikbaar bij zuiver gebalanceerde belasting (yagi, dipool, inverted V, etc).
Onderstaande figuur toont de opbouw:
Re: 1:1 luchtbalun (geen choke uitvoering)
Dat is dacht ik de Collins Balun, de andere helft noemt men Dummy kabel, hoeft dus niet van Coax te zijn...
Beide kabels moeten dan wel de zelfde electrische lengte hebben.
Beide kabels moeten dan wel de zelfde electrische lengte hebben.
73's Egbert PAØEJH. Licensed since 1971.
En meer dan 50 Jaar radio-actief
En meer dan 50 Jaar radio-actief
- PA0FRI
- Berichten: 2378
- Lid geworden op: 19 nov 2007, 02:48
- Roepletters: PA0FRI
- Locatie: Etten-Leur
- Contacteer:
Re: 1:1 luchtbalun (geen choke uitvoering)
Zo kan het ook.
http://pa0fri.home.xs4all.nl/ met ongeveer 200 praktische onderwerpen voor radiozendamateurs
De eerste stappen zijn theorie en simulatie, maar in de praktijk blijkt pas of het klopt.
De eerste stappen zijn theorie en simulatie, maar in de praktijk blijkt pas of het klopt.
- PA0FRI
- Berichten: 2378
- Lid geworden op: 19 nov 2007, 02:48
- Roepletters: PA0FRI
- Locatie: Etten-Leur
- Contacteer:
Re: 1:1 luchtbalun (geen choke uitvoering)
Ik weet niet of ik de enige bedenker van het systeem ben, maar sommigen noemen het de PA0FRI balun.PA0FRI schreef:Zo kan het ook.
http://pa0fri.home.xs4all.nl/ met ongeveer 200 praktische onderwerpen voor radiozendamateurs
De eerste stappen zijn theorie en simulatie, maar in de praktijk blijkt pas of het klopt.
De eerste stappen zijn theorie en simulatie, maar in de praktijk blijkt pas of het klopt.
- PA3DJS
- Berichten: 2530
- Lid geworden op: 04 mei 2014, 16:41
- Roepletters: PA3DJS
- Locatie: Maarssen
- Contacteer:
Re: 1:1 luchtbalun (geen choke uitvoering)
De linkerversie geeft enige common mode onderdrukking, maar die van het rechterplaatje niet. De variant in het rechterplaatje geeft wel de hoogste zelfinductie per zekere coaxlengte waardoor de grootste relatieve bandbreedte te halen is.pa0ejh schreef:Dat is dacht ik de Collins Balun, de andere helft noemt men Dummy kabel, hoeft dus niet van Coax te zijn...
Beide kabels moeten dan wel de zelfde electrische lengte hebben.
Over de dummy of compensatiewikkeling, dat hoeft inderdaad geen coax te zijn. In mijn plaatje doe ik niets met de binnengeleider. Zelfs al is de koperdiameter van de compensatiewikkeling niet gelijk aan de van de coaxmantel, kun je toch een leuk werkende balun krijgen die op meerdere banden te gebruiken is.
De stukken coax moeten wel fysiek even lang zijn, al zit in het ene stuk massief PE en in het andere geschuimd PE (dus hogere Vf).
Oh ja, en je hebt niet van die zwart-grijze ringen/buisjes/staafjes/etc nodig. Voor baluns voor HF en laag VHF gebruik ik toch doorgaans wel ferriet. Het is net allemaal wat compacter. V.w.b. gewicht zou de luchtversie wel eens wat lichter kunnen zijn (vergeleken met de zwarte kralenversie).
De "veroorzaker" van mijn posting is gedeeltelijk PA4WK (Wim). Hij had een keer wat nodig voor 50 en 70 MHz, en ik heb een balun nodig die parallel aan een inductie komt te staan. De inductie van de balun, die parallel aan de gebalanceerde belasting staat, werkt nu een beetje mee.
- PE4BAS
- Berichten: 961
- Lid geworden op: 25 dec 2005, 23:30
- Roepletters: PE4BAS
- Locatie: Roodeschool
- Contacteer:
Re: 1:1 luchtbalun (geen choke uitvoering)
Zoekende naar wat info over de luchtbalun kwam ik hier terecht. Ik heb kort geleden een balun 1:4 en 1:1 geschakeld gemaakt volgens het PA0FRI principe zoals beschreven op zijn bekende website. De balun afgesloten met een 200Ohm afgestelde potmeter om te testen. Als ik de balun in 1:4 stand meet met een MJF259 analyzer geeft hij van 1,8-17 MHz keurig ongeveer 50Ohm aan. Maar daarboven loopt het snel op. Ik zie dan vooral ook de X waarde omhoog schieten. De waarden komen niet overeen met de waarden die gepubliceerd zijn op de website al heb ik wel gebruik gemaakt van 2x3m 75Ohm coax. Ik vraag me dan ook af of ik iets fout meet of dat ik me niet zoveel moet aantrekken van de meetresultaten met als "antenne" een weerstand.
Re: 1:1 luchtbalun (geen choke uitvoering)
Probeer die potmeter eens apart, maar dan op 50 ohm?
Kan zomaar dat die niet helemáál HF geschikt is. Op 200 ohm zou je trouwens ook een vlak resultaat moeten krijgen, alleen niet 1:1.
Geen losse ~200 ohm weerstand voorhanden? Of beter 4x identieke 50 (47) zodat je een losse kunt meten maar ook samen als dummy achter de balun kunt gebruiken.
Zowel een goeie dummy als een goeie antenne zijn ohms 50, dus dan zijn je meetresultaten wél geldig en ligt het aan de balun.
Kan zomaar dat die niet helemáál HF geschikt is. Op 200 ohm zou je trouwens ook een vlak resultaat moeten krijgen, alleen niet 1:1.
Geen losse ~200 ohm weerstand voorhanden? Of beter 4x identieke 50 (47) zodat je een losse kunt meten maar ook samen als dummy achter de balun kunt gebruiken.
Zowel een goeie dummy als een goeie antenne zijn ohms 50, dus dan zijn je meetresultaten wél geldig en ligt het aan de balun.
Re: 1:1 luchtbalun (geen choke uitvoering)
Als jij 75 Ohm coax gebruikt, dan is de Impedantie verhouding 37,5 naar 150 Ohm.
De coax staat immers parallel bij het voedingspunt, je moet dan 100 Ohm coax gebruiken voor 50 naar 200 Ohm.
Frits schrijft dat deze balun alleen maar goed balanceert, en is bedoeld voor plaatsing tussen de Tuner en Openlijn.
Metingen met een Analyser kunnen afwijkende waardes geven, zelf gebruik ik een Kunststof potmeter van 500 Ohm en hier mee kan ik de meeste Balun's goed op werking testen.
Metalen Potmeters of meerdere weerstanden in serie zijn geen goede afsluit weerstand voor hogere Frequenties
De meeste analysers zijn gebaseerd op een 50 Ohm systeem impedantie.
De coax staat immers parallel bij het voedingspunt, je moet dan 100 Ohm coax gebruiken voor 50 naar 200 Ohm.
Frits schrijft dat deze balun alleen maar goed balanceert, en is bedoeld voor plaatsing tussen de Tuner en Openlijn.
Metingen met een Analyser kunnen afwijkende waardes geven, zelf gebruik ik een Kunststof potmeter van 500 Ohm en hier mee kan ik de meeste Balun's goed op werking testen.
Metalen Potmeters of meerdere weerstanden in serie zijn geen goede afsluit weerstand voor hogere Frequenties
De meeste analysers zijn gebaseerd op een 50 Ohm systeem impedantie.
73's Egbert PAØEJH. Licensed since 1971.
En meer dan 50 Jaar radio-actief
En meer dan 50 Jaar radio-actief
- PE4BAS
- Berichten: 961
- Lid geworden op: 25 dec 2005, 23:30
- Roepletters: PE4BAS
- Locatie: Roodeschool
- Contacteer:
Re: 1:1 luchtbalun (geen choke uitvoering)
Bedankt voor het meedenken. Heb vandaag weer verder aan de balun gemeten.
Een plastic potmeter van 500ohm gebruikte ik ook. Ook nog een weerstand van rond de 200 Ohm gevonden met een X= laag dus geen inductie. Maar daar heb ik dus niet veel aan in dit geval.
Uiteindelijk geschakeld naar 1:1 om eerst te zien of dat wel werkt. Met als afsluitweerstand een dummyload waarvan ik weet dat hij R=50 Ohm over het hele HF gebied doet. Je zou denken dat ongeacht wat voor coax je in de balun gebruikt je dan 50 Ohm zou meten aan de andere kant. Maar nee, helemaal niet. Het is zelfs over de 200 Ohm op 28Mhz???
Er is dus duidelijk wat mis.
Relais voor het omschakelen er tussen uit gehaald, misschien daar een probleem mee? Of kortsluiting in een coax misschien vanwege solderen? Alles doorgemeten maar geen problemen kunnen vinden. Ook geen onderbrekingen in de 75 Ohm coax. Dus nu maar een 1:1 balun gesoldeerd om te kijken of het zonder omschakeling beter gaat. Maar helaas, 50 Ohm aan de uitgang geeft geen 50 Ohm aan de ingang. Dus ik doe wat fout of ik denk verkeerd? Zou de 75 Ohm coax hier toch invloed hebben op de analyzer?
Ja deze balun is bedoeld voor tussen antennetuner en multiband vertical antenne, dat is mij duidelijk. Ik zou graag weten wat voor verschil het maakt met tunen. Ik heb niet op elke band even goed resultaat nu en de SWR op 15m bijvoorbeeld is niet beter te krijgen als 1:3. Daarbuiten lijkt het me beter als er een balanced/unbalanced transformatie plaats vind.
Nu denk ik zo, als de balun goed is in de 1:1 verhouding dan is het zo om te zetten naar 1:4. Kwestie van een draadje om solderen. Dan ga ik er van uit dat het dan zou moeten werken bij gebrek aan betere meetapparatuur en kennis. Maar misschien zit ik er wel totaal naast?
Een plastic potmeter van 500ohm gebruikte ik ook. Ook nog een weerstand van rond de 200 Ohm gevonden met een X= laag dus geen inductie. Maar daar heb ik dus niet veel aan in dit geval.
Uiteindelijk geschakeld naar 1:1 om eerst te zien of dat wel werkt. Met als afsluitweerstand een dummyload waarvan ik weet dat hij R=50 Ohm over het hele HF gebied doet. Je zou denken dat ongeacht wat voor coax je in de balun gebruikt je dan 50 Ohm zou meten aan de andere kant. Maar nee, helemaal niet. Het is zelfs over de 200 Ohm op 28Mhz???
Er is dus duidelijk wat mis.
Relais voor het omschakelen er tussen uit gehaald, misschien daar een probleem mee? Of kortsluiting in een coax misschien vanwege solderen? Alles doorgemeten maar geen problemen kunnen vinden. Ook geen onderbrekingen in de 75 Ohm coax. Dus nu maar een 1:1 balun gesoldeerd om te kijken of het zonder omschakeling beter gaat. Maar helaas, 50 Ohm aan de uitgang geeft geen 50 Ohm aan de ingang. Dus ik doe wat fout of ik denk verkeerd? Zou de 75 Ohm coax hier toch invloed hebben op de analyzer?
Ja deze balun is bedoeld voor tussen antennetuner en multiband vertical antenne, dat is mij duidelijk. Ik zou graag weten wat voor verschil het maakt met tunen. Ik heb niet op elke band even goed resultaat nu en de SWR op 15m bijvoorbeeld is niet beter te krijgen als 1:3. Daarbuiten lijkt het me beter als er een balanced/unbalanced transformatie plaats vind.
Nu denk ik zo, als de balun goed is in de 1:1 verhouding dan is het zo om te zetten naar 1:4. Kwestie van een draadje om solderen. Dan ga ik er van uit dat het dan zou moeten werken bij gebrek aan betere meetapparatuur en kennis. Maar misschien zit ik er wel totaal naast?
Re: 1:1 luchtbalun (geen choke uitvoering)
Prima gedachte, eerst de 1:1 werkend krijgen voor je hem ombedraad naar 1:4.
Maar dan zit je mogelijk toch echt met een stuk ongewenste transformatie omdat je 75 ohm coax gebruikt. Naarmate de frequentie hoger wordt is het effect daarvan sterker omdat de electrische lengte van je coax meer golflengtes gaat beslaan. En dat is precies wat je in je metingen ziet gebeuren.
Maar dan zit je mogelijk toch echt met een stuk ongewenste transformatie omdat je 75 ohm coax gebruikt. Naarmate de frequentie hoger wordt is het effect daarvan sterker omdat de electrische lengte van je coax meer golflengtes gaat beslaan. En dat is precies wat je in je metingen ziet gebeuren.
Re: 1:1 luchtbalun (geen choke uitvoering)
Als ik de schema's goed begrijp, dan gaat het bij de 1:1 versie om een trifilaire trafo. Geen ringkern versie (misschien wel de meest gebruikte balun in de amateurwereld) maar een luchtspoel, waarbij 2 van de 3 wikkelingen door de binnen- en buitengeleider van een rol coax worden gevormd. De derde wikkeling is ook een stuk coax, maar daarvan wordt alleen de buitengeleider gebruikt (mag ook de binnengeleider zijn, of samen of een andere draad).
De karakteristieke impedantie van de coax speelt hierbij geen rol. Het gaat om zelfinductie en de koppeling van de windingen.
Maak je er een 1:4 balun van dan stap je over op een ander principe, n.l dat van de guanella balun. Dat is geen spanningstrafo maar een common mode choke. Elk van beide coaxspoelen wordt dan een guanella. Wil je daarmee 50 Ohm naar 200 Ohm transformeren dan zou de coax eigenlijk een karakteristieke impedantie van 100 Ohm moeten hebben. Aan de 50 Ohm kant staan die twee spoelen parallel en aan de 200 Ohm kant in serie.
Als de kabels geen 100 Ohm maar wel heel erg kort zijn t.o.v. de golflengte dan heb je misschien nog een aardige aanpassing, maar als de kabels lang zijn t.o.v. de golflengte, dan gaan ze de impedantie van de belasting transformeren en dan gaat de swr aan de haal.
De karakteristieke impedantie van de coax speelt hierbij geen rol. Het gaat om zelfinductie en de koppeling van de windingen.
Maak je er een 1:4 balun van dan stap je over op een ander principe, n.l dat van de guanella balun. Dat is geen spanningstrafo maar een common mode choke. Elk van beide coaxspoelen wordt dan een guanella. Wil je daarmee 50 Ohm naar 200 Ohm transformeren dan zou de coax eigenlijk een karakteristieke impedantie van 100 Ohm moeten hebben. Aan de 50 Ohm kant staan die twee spoelen parallel en aan de 200 Ohm kant in serie.
Als de kabels geen 100 Ohm maar wel heel erg kort zijn t.o.v. de golflengte dan heb je misschien nog een aardige aanpassing, maar als de kabels lang zijn t.o.v. de golflengte, dan gaan ze de impedantie van de belasting transformeren en dan gaat de swr aan de haal.
- PA3DJS
- Berichten: 2530
- Lid geworden op: 04 mei 2014, 16:41
- Roepletters: PA3DJS
- Locatie: Maarssen
- Contacteer:
Re: 1:1 luchtbalun (geen choke uitvoering)
Je begrijpt het aardig goed (als je doelt op de uitvoering in mijn eerste bijdrage). Het signaal gaat door de twee wikkelingen bestaande uit de coaxmantel en binnengeleider. De impedantie van de coax is van belang (50 Ohm voor een 50 Ohm systeem). De derde wikkeling (het stuk draad of mantel van coax) zorgt ervoor dat de constructie zuiver gebalanceerd wordt.pe5t schreef:Als ik de schema's goed begrijp, dan gaat het bij de 1:1 versie om een trifilaire trafo. Geen ringkern versie (misschien wel de meest gebruikte balun in de amateurwereld) maar een luchtspoel, waarbij 2 van de 3 wikkelingen door de binnen- en buitengeleider van een rol coax worden gevormd. De derde wikkeling is ook een stuk coax, maar daarvan wordt alleen de buitengeleider gebruikt (mag ook de binnengeleider zijn, of samen of een andere draad).
De karakteristieke impedantie van de coax speelt hierbij geen rol. Het gaat om zelfinductie en de koppeling van de windingen.
De karakteristieke impedantie van de coax voor de derde wikkeling maakt inderdaad niet uit.
Wikkel je de twee coaxen door/over elkaar heen op dezelfde PVC pijp, dan is het gedrag meer dat van een gewone spanningstransformator. Wikkel je de coaxen los (dus niet gekoppeld met elkaar), dan heb zowel CM onderdrukkig, als perfecte balancering.
Voor de ferrietliefhebbers, je kunt dit soort 1:1 baluns ook op ferriet doen.
De Guanella 1:4 versie ontleent zijn werking aan de CM impedantie van de niet onderling gekoppelde coaxwikkelingen. Die impedantie moet veel hoger zijn dan de systeemimpedantie, omdat deze constructie van zichzelf niet zuiver gebalanceerd is.
In plaats van 91 Ohm coax, kun je ook twee parallele draden gebruiken (eventueel getwist). Afhankelijk van de relatieve dikte van de isolatie, kun je aardig in de buurt van 100 Ohm komen. Die 100 Ohm is nodig voor een 1:4 Guanella balun voor een 50 Ohm systeem.
- PE4BAS
- Berichten: 961
- Lid geworden op: 25 dec 2005, 23:30
- Roepletters: PE4BAS
- Locatie: Roodeschool
- Contacteer:
Re: 1:1 luchtbalun (geen choke uitvoering)
Oke, duidelijk verhaal. Ik wil de 1:4 balun gebruiken tussen autotuner en antenne. Maakt dus niet uit of het 50 Ohm is. M.a.w. het moet gewoon transformeren en unbalanced/balanced doen. Maar wil wel weten of ik de balun goed gemaakt heb. Ik denk, gezien mijn meetresultaten. dat ik het wel goed gedaan heb. Echter ik vraag me af of het systeem dan wel werkt op zeg maar 21-28 MHz zonder al te veel verliezen? Of zou ik beter gewoon een ferriet versie kunnen maken?Als de kabels geen 100 Ohm maar wel heel erg kort zijn t.o.v. de golflengte dan heb je misschien nog een aardige aanpassing, maar als de kabels lang zijn t.o.v. de golflengte, dan gaan ze de impedantie van de belasting transformeren en dan gaat de swr aan de haal.
Het leek me wel een makkelijke constructie en bovenal relatief goedkoop zo een luchtbalun. Echter het roept veel vragen op...
PA0FRI geeft aan dat de balun gemaakt met 75 Ohm kabel minder verliezen geeft, geld dit voor het hele HF gebied?
Re: 1:1 luchtbalun (geen choke uitvoering)
Dat is een theorie. Maar je verwaarloost dan wel even de aanzienlijke capaciteit tussen de windingen, en de flink ongelijke onderlinge koppelingen ertussen. Trifilair is toch wel anders.pe5t schreef: De karakteristieke impedantie van de coax speelt hierbij geen rol. Het gaat om zelfinductie en de koppeling van de windingen.
Ik denk dat je transmissielijn-effecten niet zomaar kunt uitsluiten zonder dat met metingen te bevestigen.
Re: 1:1 luchtbalun (geen choke uitvoering)
Geïnteresseerden,
Kijk ook eens op de site van G3TXQ (SK):
http://www.karinya.net/g3txq/chokes
73 de PD2JHP
Kijk ook eens op de site van G3TXQ (SK):
http://www.karinya.net/g3txq/chokes
73 de PD2JHP
Making a contact is great; to be friends is greater... Try to help each other!
Life should NOT be a journey to the grave with the intention of arriving safely in an attractive and well preserved body.
Rather we should skid in sideways - Chardonnay in one hand - chocolate in the other - body thoroughly used up, totally worn out and screaming "WHO HA, What a Ride"! HI HI
Life should NOT be a journey to the grave with the intention of arriving safely in an attractive and well preserved body.
Rather we should skid in sideways - Chardonnay in one hand - chocolate in the other - body thoroughly used up, totally worn out and screaming "WHO HA, What a Ride"! HI HI