Γαληνίτης
15-09-09, 23:12
Για να συνδέσουμε ισοσταθμισμένη (balanced) γραμμή μεταφοράς (πχ. ανοιχτή γραμμή αέρος, τη γνωστή "σκαλίτσα" -ladder line- ή "ποντικόσκαλα") σε συντονιστή κεραίας (antenna tuner, ATU) με μη ισοσταθμισμένη (unbalanced) έξοδο, θα χρειαστούμε ένα BALUN.
Η λέξη BALUN προέρχεται από τον μετασχηματισμό BALanced σε UNbalanced. Προφέρεται μπάλαν και όχι "μπαλούν" (δεν είναι ...μπαλόνι!).
Πολλοί συντονιστές του εμπορίου -όχι όλοι!- περιέχουν έναν τέτοιο "μετασχηματιστή", με τοροειδή πυρήνα.
Αν όμως ο συντονιστής μας δεν έχει ή αν πρόκειται για συντονιστή ιδιοκατασκευής, τότε θα χρειαστούμε ένα εξωτερικό BALUN.
Οι σιδηρομαγνητικοί πυρήνες -και ιδιαίτερα οι σκόνης σιδήρου- μπορεί εύκολα να οδηγηθούν σε κορεσμό σε μεγάλη ισχύ ή σε μεγάλο mismatch. Με τα γνωστά δυσάρεστα επακόλουθα (απώλεια ισχύος, αρμονικές, TVI κλπ). Προτιμώνται πυρήνες φερίτου, πολύ μεγαλύτερης μαγνητικής διαπερατότητας, αλλά και αυτοί κορέννυνται.
Υπάρχει όμως μια απλούστερη και πιό δραστική λύση: Να καταργήσουμε εντελώς τον πυρήνα! Έτσι έχουμε ένα BALUN "αέρος" χωρίς πυρήνα (coreless). Με πυρήνα τον αέρα. Που μπορούμε να κατασκευάσουμε εύκολα και ανέξοδα.
Έτσι κι αλλιώς, ο σιδηρομαγνητικός πυρήνας δρά μόνο στις χαμηλότερες συχνότητες, όπου το τύλιγμα του BALUN πρέπει να έχει μεγάλη αυτεπαγωγή.
Σε ένα τέτοιο BALUN αέρος, 4 :1 τάσης, τύπου αυτομετασχηματιστή, έχω καταλήξει εδώ και χρόνια. Το χρησιμοποιώ αποτελεσματικά και χωρίς πρόβλημα, για συντονιζόμενα δίπολα (tuned doublets), λούπες κλπ κεραίες με συντονισμένη γραμμή. Στις ραδιοερασιτεχνικές μπάντες HF 80-&10m και με ισχύ μέχρι 100W. Θερμαίνεται ελαφρά μόνο σε ελάχιστες περιπτώσεις, στις χαμηλότερες μπάντες (40 & 80m) και μόνο με πατημένα τα 100W συνεχώς. Όχι με SSB ή CW.
Μια χρήση του BALUN σε φορητό σταθμό διακοπών έχω παρουσιάσει και εδώ: http://www.hlektronika.gr/forum/showthread.php?t=46834
Η κατασκευή του BALUN γίνεται με 2 ισομήκη κομμάτια πηνιόσυρμα εμαγιέ 2mm, που τυλίγονται -και τα δυό μαζί σαν ένα (σαν διπολικό πλακέ καλώδιο), σε σωλήνα PVC, εξωτερικής διαμέτρου 38 mm και μήκους 10 cm. Το τύλιγμα (12 δίμιτες σπείρες) πρέπει να είναι σφιχτό και να μη μένουν κενά ανάμεσα στις σπείρες (φωτο1). Η συνδεσμολογία φαίνεται στο διάγραμμα (φωτο 2). Στο ένα άκρο (BAL) έχω συνδέσει μια διπολική κλέμα, για σύνδεση της γραμμής και στο άλλο (UNBAL) ένα πολύ μικρό κομμάτι RG58 με κονέκτορα PL259, για σύνδεση στην έξοδο του συντονιστή κεραίας. Για μεγαλύτερο μήκος (max. 2-3 m), πχ όταν ο συντονιστής απέχει από το σημείο εισόδου της γραμμής, πρέπει να χρησιμοποιηθεί RG213 ή καλώδιο με ακόμα μικρότερες απώλειες, διότι λειτουργεί με υψηλό λόγο στασίμων.
Η λέξη BALUN προέρχεται από τον μετασχηματισμό BALanced σε UNbalanced. Προφέρεται μπάλαν και όχι "μπαλούν" (δεν είναι ...μπαλόνι!).
Πολλοί συντονιστές του εμπορίου -όχι όλοι!- περιέχουν έναν τέτοιο "μετασχηματιστή", με τοροειδή πυρήνα.
Αν όμως ο συντονιστής μας δεν έχει ή αν πρόκειται για συντονιστή ιδιοκατασκευής, τότε θα χρειαστούμε ένα εξωτερικό BALUN.
Οι σιδηρομαγνητικοί πυρήνες -και ιδιαίτερα οι σκόνης σιδήρου- μπορεί εύκολα να οδηγηθούν σε κορεσμό σε μεγάλη ισχύ ή σε μεγάλο mismatch. Με τα γνωστά δυσάρεστα επακόλουθα (απώλεια ισχύος, αρμονικές, TVI κλπ). Προτιμώνται πυρήνες φερίτου, πολύ μεγαλύτερης μαγνητικής διαπερατότητας, αλλά και αυτοί κορέννυνται.
Υπάρχει όμως μια απλούστερη και πιό δραστική λύση: Να καταργήσουμε εντελώς τον πυρήνα! Έτσι έχουμε ένα BALUN "αέρος" χωρίς πυρήνα (coreless). Με πυρήνα τον αέρα. Που μπορούμε να κατασκευάσουμε εύκολα και ανέξοδα.
Έτσι κι αλλιώς, ο σιδηρομαγνητικός πυρήνας δρά μόνο στις χαμηλότερες συχνότητες, όπου το τύλιγμα του BALUN πρέπει να έχει μεγάλη αυτεπαγωγή.
Σε ένα τέτοιο BALUN αέρος, 4 :1 τάσης, τύπου αυτομετασχηματιστή, έχω καταλήξει εδώ και χρόνια. Το χρησιμοποιώ αποτελεσματικά και χωρίς πρόβλημα, για συντονιζόμενα δίπολα (tuned doublets), λούπες κλπ κεραίες με συντονισμένη γραμμή. Στις ραδιοερασιτεχνικές μπάντες HF 80-&10m και με ισχύ μέχρι 100W. Θερμαίνεται ελαφρά μόνο σε ελάχιστες περιπτώσεις, στις χαμηλότερες μπάντες (40 & 80m) και μόνο με πατημένα τα 100W συνεχώς. Όχι με SSB ή CW.
Μια χρήση του BALUN σε φορητό σταθμό διακοπών έχω παρουσιάσει και εδώ: http://www.hlektronika.gr/forum/showthread.php?t=46834
Η κατασκευή του BALUN γίνεται με 2 ισομήκη κομμάτια πηνιόσυρμα εμαγιέ 2mm, που τυλίγονται -και τα δυό μαζί σαν ένα (σαν διπολικό πλακέ καλώδιο), σε σωλήνα PVC, εξωτερικής διαμέτρου 38 mm και μήκους 10 cm. Το τύλιγμα (12 δίμιτες σπείρες) πρέπει να είναι σφιχτό και να μη μένουν κενά ανάμεσα στις σπείρες (φωτο1). Η συνδεσμολογία φαίνεται στο διάγραμμα (φωτο 2). Στο ένα άκρο (BAL) έχω συνδέσει μια διπολική κλέμα, για σύνδεση της γραμμής και στο άλλο (UNBAL) ένα πολύ μικρό κομμάτι RG58 με κονέκτορα PL259, για σύνδεση στην έξοδο του συντονιστή κεραίας. Για μεγαλύτερο μήκος (max. 2-3 m), πχ όταν ο συντονιστής απέχει από το σημείο εισόδου της γραμμής, πρέπει να χρησιμοποιηθεί RG213 ή καλώδιο με ακόμα μικρότερες απώλειες, διότι λειτουργεί με υψηλό λόγο στασίμων.