2.25:1-balun

[Remco]

Ik zit te puzzelen hoe een (eenvoudige) 2.25:1, of liever 2.5:1, balun
te kunnen maken.

Onderstaand figuur (A) trof ik aan in een document van W4ULD.
De balun bestaat uit twee delen: een 2.25:1-unun (bekend
van o.a. de 'Stack Match') en een 1:1-stroombalun zodat de
in-/uitgang symmetrisch is/wordt.

Nu kan je figuur A ook omdraaien en met Gimp heb ik figuur B gemaakt.
Dus 22Ω ongebalanceerd in en 50Ω gebalanceerd uit,
of, 50Ω ongebalanceerd in en 112.5Ω gebalanceerd uit.

Tot zover geen rocket science. Ik zit alleen met de twee kernen in m'n maag.
M.a.w. is er geen andere mogelijkheid om met een kern een 2.25:1-balun
(dus geen unun) te maken?

Waarom ik dit wil? Ik wil er een deltaloop mee voeden. Laag bij de grond
is de impedantie van een dergelijke loop (als je de basis dicht bij de
grond houdt) ca. 200Ω en kan het ding perfect met een 4:1-balun worden gevoed.

Plaats je de loop hoger (b.v. op een flat) dan krijgt de loop een impedantie
die al snel naar de vrije ruimte impedantie gaat: ca. 120Ω.

Ik weet dat je 120Ω prima met een 1/4-golf 75Ω-kabel naar 50Ω kunt aanpassen,
maar dat vind ik een minder elegante oplossing, ook omdat dit eigenlijk geen
symmetrische aanpassing is.

Heeft iemand een suggestie?

[maarten_c]

Plaats je de loop hoger (b.v. op een flat) dan krijgt de loop een impedantie
die al snel naar de vrije ruimte impedantie gaat: ca. 120Ω.

Dat ligt er maar aan.
Als er veel beton-ijzer in het dak zit,
ben je relatief gezien, niet zo hoog boven aarde.
Wel hoog boven de grond, maar elektrische gezien toch vlak bij aarde.

[Remco]

Precies die test / dat experiment wil ik dus doen.

[PA0RAB]

Remco en Maarten
Wanneer je beide schema's A en B bekijkt zie je twee dingen.
Gewoon twee ringkernen. Eentje met drie windingen als autotrafo unun geschakeld en de andere met twee als stroomtrafo balun.
Je wilt naar een ringkern . die de functie van de twee verenigd.Dus ungebalanceerd coac in en balans zeg lintlijn uit. impedantie liefst 1 : 2,5 Kan dat ? Lastig want wortel 2,5 is 1,58 en 1,6 kwadraat geeft 2,56 Als je het niet al te nauw neemt is het wel goed te doen.
Een ringkern met drie wikkelingen wikkeling 1 met 5n wikkeling 2 met 4n en wikkeling 3 ook met 4n n is een heel getal halve en kwart wikkelingen zijn praktisch niet mogelijk op ringkern. 5 en 8 wikkelingen kunnen te weinig inductie geven Je hebt voor een bepaalde frequentie een bepaalde inductie nodig.naar ik meen heeft Frits PA0FRI daar eens een artikel aan geweid.
Wikkeling 1 voor 50 ohm in en de in serie geschakelde 2 e.n 3 voor 128 ohm balans uit. Je kunt het uitproberen met een generatortje van o,5 watt oid en een dummy van 4 x1kohms weerstanden parallel met de swr leugenaar.
55 ?73 de Ruud PA0RAB

[EA5JEX]

Hier vind je alles wat je wilt weten: http://sharon.esrac.ele.tue.nl/~on9cvd/ ... eelden.htm

Kees

[Remco]

@PA0RAB: Dank voor de reactie. Ten aanzien van het aantal wikkelingen
op een specifieke ringkern in relatie tot de te gebruiken frequentie etc. :
is mij bekend. Ik hanteer zelf altijd de regel dat de reactantie van de
wikkeling(en) 10x de af/aan te sluiten impedantie moet zijn. Sommigen
hanteren 5x maar e.e.a. is natuurlijk kern(materiaal)afhankelijk en de
ruimte die je in/op de ringkern hebt in verhouding tot de gebruikte
draaddiameters etc.

Ik moet eerlijk zeggen dat ik een beetje duizelig wordt van hoe
die 2.25:1-unun is geschakeld. De 1:1-stroombalun is helder.

Een 4:1- of 9:1-unun begrijp ik prima, maar het lijkt wel alsof
er bij de 2.25:1-unun weer iets 'in tegenfase' loopt zodat er
de miraculeuze 2.25:1-verhouding uitkomt.

Ik zal 'ns jouw voorstel uittekenen en dan kijken of ik 't goed
begrepen heb. Vooralsnog zie ik het als een 'primaire' winding
van 5 wdg en een 'secundaire' bifilaire winding met elk 4 wdg
zodat hiermee Ntot = 8 wordt, hetgeen een impedantietransformatie
geeft van (8/5)^2 = 2.56x Die optie had ik ook wel bedacht maar
ik voel me niet lekker bij dat, hoe formuleer ik het, de kern dan
'isolerend' gebruikt wordt. In veel andere configuraties zijn de
wikkelingen op een of andere manier electrisch met elkaar verbonden:
cf een 4:1-spannings- en/of stroombalun, een 1:1-guanella balun etc.

@PA5CW: Kees, die pagina had ik al bestudeerd maar ik las daar
(in de gauwigheid?) alleen wat over 4:1-ununs/baluns. Zoals hierboven
vermeld, die begrijp ik

[PA0RAB]

Remco,
De spoel met de drie wikkelingen
Kijk naar je schema.
Onderste en bovenste zijn met elkaar verbonden dat is dan een wikkeling. de middelste wikkeling komt daar boven op. Zo krijg je dan een asymetrische autotrafo.Een autotrafo isoleert niet. Je wilt toch de stromen niet door de mantel van de coax laten lopen. Dus scheiden = aparte aanvoer wikkeling die van 5n moet naar 5x1,6=8n. nog even symetreren. is 2 x 4n
stroom loop-- onderzijde 50 ohms wikkeling met midden 2x4 128 ohm geeft jouw verbinding maar nodig is het m.i. niet.
73 de PA0RAB

[Remco]

@PA0RAB: zie afbeelding hieronder, zoals ik het begrijp.

[Remco]

@PA0RAB: of is het dit, zie onder?

[PA0RAB]

remco de laatste tekening

[Remco]

@PA0RAB: ok, maar dat was dus niet waar ik naar op zoek was.

De primaire en secundaire kanten zijn nu electrisch geisoleerd.

[PA0RAB]

Remco,
Ik denk dat je een denkfout maakt Denk aan een normale LF nettrafo zeg voedingstrafo voor pakweg 13,8 volt daarvan is toch ook niet secundair 13,8 met primair 240 verbonden. Er is wel overdracht door magnetisme van stroom en spanning dus vermogen. niet door galvanisch contact
Het scheiden van primair en secundair is zelfs noodzakelijk bij hoogspanningstrafo's voor bijv een high power eindtrap met buis. Een galvanische verbinding is zelfs hier dodelijk.
Wellicht wordt het je duidelijker door het geheel is anders te tekenen ( lukt mij niet met dit geval)
Zet de 5n wikkeling links en de 2x 4n rechts Je ziet nu de trafo overdracht net als bij spoeltjes en trafo,s Ook de balancering wordt je duidelijk. Eventueel kun het midden van2x4n aan de koude kant van de 5n zetten maar nodig is dit niet. De middenaftakking van een 2x1500 volt wikkeling ligt ook niet aan de 240 of de 2x 13,8 aan de Zie het wel weer
Ruud 73 de PA0rab

[pa8w]

Een 4:1- of 9:1-unun begrijp ik prima, maar het lijkt wel alsof
er bij de 2.25:1-unun weer iets 'in tegenfase' loopt zodat er
de miraculeuze 2.25:1-verhouding uitkomt.

Hoi Remco,
Niks tegenfase...
Als je hem als een autotrafo beziet dan is hij het makkelijkst te begrijpen:
Aftakking op 2/3 van de windingen.
De gehele spoel heeft 1,5x zoveel windingen als de aftakking.
1,5x1,5=2,25 impedantieomzetting.

Streef je symmetrie na omdat je de loop horizontaal wil polariseren?

Groetjes,
Wil.

[PA0RAB]

Remco,

Begrijp nu je verwarring.
Scheid in je brein de coaxiale stubs en de ferriettrafo stubs De coax aanpassingen kennen wel galvanisch contact De ferrieten niet.Bij de ferrietb trafo wordt de impedantieverhouding bepaald door de wikkelverhouding. Bij de coaxkabel door de plaats van spannings en stroompunten en de verhoudingen van spanning en stroom. Een coaxkabel kent door de afscherming geen magnetische overdracht. Bij een mantelstroomfilter kan je misschien zeggen dat door de wikkelwijze een eventuele stroom in de buitenmantel magnetisch wordt tegengewerkt.
Even simpel terug.
De 1 :4 aanpastrafo autotrafo unun 2 wikkelingen gestapeld bijv. 2x 10 Coax 50 ohm mantel op begin van de wikkeling en de ader op het contact punt van einde eerste en begin 2e winding. De uitgangmantel komt op het begin van de eerste en de ader het einde van de samengevoegde 1e en 2e De wikkel- en spanningsverhouding is nu 10:10+10 =1:2 de stroom derhalve 2:1 dus de impedantie 1:4.Met nog een wikkeling van 10 erbij kun je nu maken 10 :20 un naar sym of 10 +10 +10 = 1:3 >> 1:9 imp

Je wilt Een heleboel aanpassingen
Eerst een wikkeling van 10 dan stapel je daarop een om de wikkeling afgetakte wikkeling van 10 op
Reken nu zelf eens uit welke impedanties je kunt maken 10:11 >1:1,21... 10: 12 >> 1:1,44.... 10:13 >> 1:1,69... enz enz zo kun je dus lekker tussen 1:1 en 1:4 rommelen
Er zijn antenneaanpassers die op dit pricinpe werken
Hopenlijk wordt het een en ander je nu duidelijk
73 de Ruud PA0RAB