Балун 1 4 из трубы

Записки программиста

Самодельный балун по току 1:4

В самодельном антенном тюнере, о котором я не так давно рассказывал, отсутствует один компонент, который есть во многих тюнерах промышленного производства. Этот компонент — встроенный балун по току 1:4. Пришло время наконец-то сделать такой балун. Ну и, само собой разумеется, понять принцип его работы.

Теория

Примечание: Хотелось бы выразить благодарность Phil Frost, W8II за то, что он объяснил непонятные мне моменты в работе приведенной далее схемы.

T1 и T2 представляют собой трансформаторы 1:1 на ферритовых кольцах с бифилярной намоткой. То есть, намотка выполненна двумя параллельными проводами. По отдельности T1 и T2 представляют собой балуны 1:1 с тем же принципом действия, что и у балуна, выполненного намоткой коаксиальным кабелем на ферритовом кольце. Последний был подробно рассмотрен в статье Самодельный диполь: теория и практика.

Хорошо, значит есть два балуна. Теперь обратим внимание на источник переменного тока в левой части схемы. Источник имеет какое-то напряжение V и из него вытекает 2*I тока. Если проследить за стрелочками, обозначающими движение тока, нетрудно убедиться, что по нагрузке будет течь ток I, то есть, в два раза меньше исходного.

Теперь попробуем понять, какое напряжение будет на нагрузке. Обратим внимание на центральную часть схемы, где ток от источника протекает через T2, затем через T1 и возвращается на источник, так и не побывав на нагрузке. На T2 и T1 должно быть какое-то падение напряжения, чтобы напряжение от источника V пройдя через них в итоге упало до нуля. С точки зрения тока, T2 и T1 неотличимы, поэтому падение напряжения на них будет равным, V/2.

Зная это, определим напряжение на нагрузке. В нижней части схемы имеем точно такой же трансформатор T2, что и в предыдущем параграфе, поэтому падение напряжения также будет V/2. Исходное напряжение было 0 отнять V/2, получаем -V/2. В верхней части имеем T1, но полярность трансформатора на этот раз изменена. Поэтому напряжение не вычитается, а прибавляется. Исходное V прибавить V/2, в сумме имеем (3/2)*V. Каким же получилось напряжение на нагрузке? Оно равно (3/2)*V вычесть -V/2 , то есть, 2*V.

Итак, на источнике имеем напряжение V и ток 2*I, а на нагрузке напряжение 2*V и ток I. Если исходный импеданс (вспоминаем закон Ома) был Z = V/(2*I), то на нагрузке имеем (2*V)/I, то есть, в четыре раза больше. Таким образом, свойство трансформатора 1:4 доказано.

Осталось понять, почему схема работает как балун, то есть, почему она предотвращает возникновение синфазного тока. Здесь все аналогично тому, как работает балун 1:1. В случае возникновения синфазного тока баланс в схеме нарушится. Магнитные поля, создаваемые токами в трансформаторах, не будут друг друга компенсировать. Вместо того, чтобы свободно пропускать через себя ток, трансформаторы превращаются в катушки индуктивности, препятствующие протеканию переменного тока.

Практика

Из подходящих ферритовых колец в запасах была найдена лишь пара FT114-43. Это достаточно небольшие кольца, и я не был уверен, выдержат ли они 100 Вт. Но поскольку других колец все равно не было, я решил попробовать и посмотреть, что будет.

Кольца были закреплены при помощи нейлоновых стяжек на куске текстолита, с которого предварительно была вытравлена вся медь. Я использовал намотку имени W1JR, уже знакомую нам по балуну 1:1. Число витков — 12, как рекомендует Charlie, MØPZT. Для намотки был использован сдвоенный провод 22 AWG. Вскоре после того, как было сделано это фото, соединение с коаксиальным кабелем было залито эпоксидным клеем.

Читайте так же:  Число рейнольдса для квадратной трубы

Учитывая, что сам эквивалент нагрузки далеко не идеальный, считаю полученный результат неплохим.

На том же эквиваленте нагрузки балун был протестирован путем передачи FM-сигнала мощностью 100 Вт. Нигде ничего не перегревается и не искрит. Похоже, что на такой мощности балун можно использовать.

Дополнение: Позже я выяснил, что при длительной работе на общий вызов в телеграфе с мощностью 100 Вт балун заметно греется с реальной антенной. Если снизить мощность до 50 Вт, этого не происходит. Если вам нужен балун на 100 Вт, то следует использовать кольца потолще, как минимум FT140-43. Для работы в SSB и FT8 с пониженной мощностью вполне годятся и FT114-43.

Заключение

Вы можете помнить, что при настройке антенны «длинный провод» мой тюнер испытывал некоторые сложности в диапазонах 160, 30, 12 и 10 метров. С балуном он испытывает сложности только в диапазоне 10 мертов (КСВ 3, как и без балуна). Также с балуном мне удалось подобрать такое положение ручек у тюнера, при котором антенна работает одновременно в диапазонах 20 и 40 метров, без перестройки.

Таким образом, балун по току 1:4 оказался не самым бесполезным компонентом в антенном тюнере. Также я собираюсь применить его в кое-каких будущих проектах. Следите за обновлениями!

Дополнение: Примеры использования балуна 1:4 вы найдете в постах Согласование импеданса с помощью LC-схем и Антенна Windom на диапазоны 40, 20 и 10 метров. На УКВ вместо балуна 1:4 на ферритовых кольцах обычно применяют U-колено.

Источник

Тема: Балун: делаем сами

Обратные ссылки
Опции темы

Я не против ферритов в АФУ. На даче у меня самодельная DX2000 без НЧ диапазона. Там согласование путем перемещение отводов на без каркасной катушке.
И прекрасно строится, но это для вертикалов. А вот для диполя, я не видел подобное согласование.

  • Поделиться
    • Поделиться этим сообщением через
    • Digg
    • Del.icio.us
    • Technorati
    • Разместить в ВКонтакте
    • Разместить в Facebook
    • Разместить в MySpace
    • Разместить в Twitter
    • Разместить в ЖЖ
    • Разместить в Google
    • Разместить в Yahoo
    • Разместить в Яндекс.Закладках
    • Разместить в Ссылки@Mail.Ru
    • Reddit!

В-общем-то, да. Это плата за согласование выхода с нагрузкой. К слову, в передатчике Р-631 (Пламя, 7,5 кВт, автомобильный вариант) на частотах от 1,5 до 4 МГц (или около того, не помню точно) подключается ШСУ (широкополосное согласующее устройство). Антенна штатная, штырь 10 м сложной конструкции с катушками (трапами?) внутри. По паспорту выходная мощность на его выходе должна быть не менее 200 Вт. Куда девается остальная мощность — рассеивается в ШСУ, поэтому этот «чемодан» размером с крышу кабины Урала и высотой сантиметров 40 в металлическом ребристом корпусе.

  • Поделиться
    • Поделиться этим сообщением через
    • Digg
    • Del.icio.us
    • Technorati
    • Разместить в ВКонтакте
    • Разместить в Facebook
    • Разместить в MySpace
    • Разместить в Twitter
    • Разместить в ЖЖ
    • Разместить в Google
    • Разместить в Yahoo
    • Разместить в Яндекс.Закладках
    • Разместить в Ссылки@Mail.Ru
    • Reddit!

Вы перемещением отводов добиваетесь настройки по частоте . А Балун это несимметричный в симметричный и наоборот. А если трансформатор сопротивлений то и согласование по сопротивлению. Ну примерно так: 50/125;50/200; 50/300; Антенна то не знает что ей необходимо быть согласованной с вашим 50Ом ным кабелем, а вы ей в этом помогаете! А если просто подключить несимметричный кабель к симметричной антенне то 50/50 при примерно равных сопротивлениях кабеля и антенны. По любому лучше согласовать вверху на самой антенне с отходящим кабелем чем внизу с помощью тюнера ну если только в небольших пределах ,центр и края диапазона.Ну это уже ловля блох!

Читайте так же:  Крепление труб скобами расценка в смете

Последний раз редактировалось R6LCF; 24.08.2016 в 17:37 .

  • Поделиться
    • Поделиться этим сообщением через
    • Digg
    • Del.icio.us
    • Technorati
    • Разместить в ВКонтакте
    • Разместить в Facebook
    • Разместить в MySpace
    • Разместить в Twitter
    • Разместить в ЖЖ
    • Разместить в Google
    • Разместить в Yahoo
    • Разместить в Яндекс.Закладках
    • Разместить в Ссылки@Mail.Ru
    • Reddit!

Хи Хи КПД в минусе. Я убедился, что хоть килограмм ферритовых колец в согласующим устройстве они все равно будут греть атмосферу.

  • Поделиться
    • Поделиться этим сообщением через
    • Digg
    • Del.icio.us
    • Technorati
    • Разместить в ВКонтакте
    • Разместить в Facebook
    • Разместить в MySpace
    • Разместить в Twitter
    • Разместить в ЖЖ
    • Разместить в Google
    • Разместить в Yahoo
    • Разместить в Яндекс.Закладках
    • Разместить в Ссылки@Mail.Ru
    • Reddit!

Я уже писал, что в АФУ я делетант, но почему в описаном мной согласовании плохого? Если можно поясните, я постараюсь понять и исправить.

  • Поделиться
    • Поделиться этим сообщением через
    • Digg
    • Del.icio.us
    • Technorati
    • Разместить в ВКонтакте
    • Разместить в Facebook
    • Разместить в MySpace
    • Разместить в Twitter
    • Разместить в ЖЖ
    • Разместить в Google
    • Разместить в Yahoo
    • Разместить в Яндекс.Закладках
    • Разместить в Ссылки@Mail.Ru
    • Reddit!

  • Поделиться
    • Поделиться этим сообщением через
    • Digg
    • Del.icio.us
    • Technorati
    • Разместить в ВКонтакте
    • Разместить в Facebook
    • Разместить в MySpace
    • Разместить в Twitter
    • Разместить в ЖЖ
    • Разместить в Google
    • Разместить в Yahoo
    • Разместить в Яндекс.Закладках
    • Разместить в Ссылки@Mail.Ru
    • Reddit!

Это расплата за .. впрочем, Михаил все рассказал.

  • Поделиться
    • Поделиться этим сообщением через
    • Digg
    • Del.icio.us
    • Technorati
    • Разместить в ВКонтакте
    • Разместить в Facebook
    • Разместить в MySpace
    • Разместить в Twitter
    • Разместить в ЖЖ
    • Разместить в Google
    • Разместить в Yahoo
    • Разместить в Яндекс.Закладках
    • Разместить в Ссылки@Mail.Ru
    • Reddit!

Да плохого ничего нет , это вертикал .На НЧ не эффективный но вертикал.Зачем повторяться:Антенна DX 2000

  • Поделиться
    • Поделиться этим сообщением через
    • Digg
    • Del.icio.us
    • Technorati
    • Разместить в ВКонтакте
    • Разместить в Facebook
    • Разместить в MySpace
    • Разместить в Twitter
    • Разместить в ЖЖ
    • Разместить в Google
    • Разместить в Yahoo
    • Разместить в Яндекс.Закладках
    • Разместить в Ссылки@Mail.Ru
    • Reddit!

Казалось бы проще балуна только . русская винтовка.))
Собрался поактивничать на 160м. Когда-то висел на крыше диполь( 2х39,5м). Но снял — статики много собирает. Да и годы были активного Солнца. На ВЧ-диапазонах круглосуточно проход был. Теперь не те времена. Да и интересы изменились — больше в «цифре» работаю.
На крыше «телескописчка» от Р-140, высотой 10м. Не до конца выдвинута, потому что на ней AD-223 крутится. Вот под ней-то и хочу зацепить WINDOM (27.5+53м), чтобы обеспечивал 160м и 80м. Более высокие диапазоны не интересуют. Высота над железобетонной крышей будет небольшой. Точка подключения фидера около 10-ти метров. Концы будут опускаться почти до низа. Питать надо через тр-р 6к1. Хотя возможно и 4к1. Настройка покажет что лучше.
Залез в интернет с поиском балуна 6к1. Заинтересовали две картинки. На первой тр-р выполнен на «бинокле» из ферритовых трубок от компьютерных шнуров питания. Намотка тремя проводами. На второй выполнен на кольце. Намотка двумя проводами. В описании к обоим картинкам было сказано, что тр-ры 6к1. Хотя что-то мне подсказывает, что на кольце не 6к1, а 4к1. Какой предпочтительней?
Кольца Т-200 у меня нет. Есть марки 2000НМ и 1000НМ. Думаю, что для 160 и 80м пойдет.
P.S. Можно было бы снова повесить диполь (2х39,5м), но тогда диапазон 80м у меня без антенны остается. Поэтому вариант с Windom более предпочтительней.

Последний раз редактировалось RX4CD; 13.03.2017 в 19:52 .

Источник

Оцените статью
Adblock
detector