Balun Prądowy 1:1 - Jak prawidłowo zbudować ?

[SP3SWJ]

Panie Zdzisiu ...

(21-03-2012 12:06)SP4HKQ napisał(a):  Panie Jareczek, nW na częstotliwości odbioru to może i problem, ale jak mamy 10nW np na 21 MHz, to jak się to ma do odbioru telewizji na częstotliwościach od 200MHz w górę. Co zobaczy sąsiad z anteną siatkową na swoim telewizorze?

(20-03-2012 22:36)SP3SWJ napisał(a):  ... wracając do "zakłóceń" ... nawet 0,001 W harmonicznych pojawiających się na częstotoliwościach RX TX radio... to DUŻÓ.. dużo więcej Panie Zdzisław niż Ci się wydaje ... Drogi Kolego Zdzisławie -50 dBm to 10 nW i taki sygnał nie jest przyjazny dla odbiorników sąsiadów...

RADIO - oznaczało radio odbiorcze delikwenta - sąsiada - ( TV ...radio itp ) ... czy teraz jaśniej ?

[SP4HKQ]

Jarek trochę pomyśl. Przy tak małej mocy sygnał zakłócający musi być dokładnie na częstotliwości odbieranej przez naszego "sąsiada". Jeśli to będzie krótkofalowiec i będzie mieszkał 100 m od nas to mu "zakłócimy" odbiór, gdy będzie dokładnie na tej częstotliwości co nasza harmoniczna. Ale "jak się to ma do odbioru telewizji na częstotliwościach od 200MHz w górę. Co zobaczy sąsiad z anteną siatkową na swoim telewizorze?" Jaka moc będzie powyżej 200MHz jak na 21 MHz jest 10 nW.

[SP3SWJ]

(21-03-2012 13:45)SP4HKQ napisał(a):  .. trochę pomyśl...

... dokładnie tak jak piszesz.... już prawie sam sobie odpowiedziałeś na to zagadnienie... ... prawie...


BALUNY i inne dodawane urzadzenia przy antenie mają między innymi zmniejszyć szansę na powstawanie zakłóceń których nie lubią nasi sąsiedzi...

Juz raz pisałem... że jeśli byś miał rację... to znaczy że zakłócenia są tylko "złudzeniem" :-) ...

a jak nieststy wszyscy wiemy sa one faktem ;-(

[SP4HKQ]

Czekaj, czekaj, a ty przeczytałeś to co pisałem kilka postów wcześniej. Ja nie neguję potrzeby balunów, skrzynek antenowych, dobrych fiderów, prawidłowo zrobionych i dopasowanych anten. UKE określa jaki powinien być poziom zakłóceń na wyjściu nadajnika amatorskiego. Więc o co do mnie "pijesz". Uważam, że mechanizm powstawania zakłóceń jest inny niż się tu przedstawia, a te nW za wyjątkiem specyficznej sytuacji nikomu nic nie zakłócą. O to się z tobą spieram.

[SQ5STZ]

(18-03-2012 14:07)SP5AQT napisał(a):  Witam
Mam pytanie do założyciela tego wątku czy wyciągnął jakieś wnioski na temat Baluna Prądowego????
Roman SP5AQT

Dzień Dobry :-)

Wnioski są takie, że balun ma być i basta

Tak poważnie to na samym początku koledzy napisali po co balun jest potrzebny. Ja tylko skromnie wykonałem swoją robotę mechaniczno-pomiarową w ramach moich możliwości sprzętowych i manualnych.

Romanie, masz więcej doświadczeń niż ja. Sprawami radia i anten zajmujesz się od dawna i może masz jakieś ciekawe doświadczenia i wnioski ??? Ja na razie raczkuję w tych tematach. Na forum są bardziej doświadczeni i utytułowani koledzy i wolałbym, aby oni wytykali palcyma moje błędy... lub innych

Dziękuję za usłyszenie
Robert

[SP4HKQ]

Robert, nikt nie neguje potrzeby istnienia Baluna przy antenie. Uważam że w amatorskich warunkach powinien pełnić podwójną rolą, symetryzatora i jednocześnie transformować oporność fidera do oporności anteny. Antenę zawieszamy jak nam warunki terenowe pozwalają. Tak powieszona antena ma często bardzo "dowolną" oporność. Tu istnieje potrzeba pomiaru oporność samej anteny na częstotliwościach na których ma pracować. Pomiaru tego dokonamy VNA, MAXem, MFJtem czy VK5JST. Gdy wyjdzie nam oporność 50 OM to wystarczy tylko symetryzator, ale jak wyjdzie 95 Om (jak w mojej Delcie) to trzeba jednocześnie dokonać transformacji oporności. Bez pomiaru nie będziemy wiedzieli co zastosować przy antenie. Ja swoimi postami chciałem zwrócić uwagę na problem, że te COŚ przy antenie musi najczęściej pełnić dwie funkcje. I aby te COŚ prawidłowo zbudować musimy dokonać pomiarów. A balun 1:1 to najlepiej się nadaje do wstępnych pomiarów antenowych.

[SQ5STZ]

Dzień Dobry

(19-03-2012 17:55)SQ8NYK napisał(a):  Czy nawijając zwoje na balunie 1:1 musze to robić koncentrykiem czy mogę zwyczajną parą przewodów i przylutować zaraz przy rdzeniu zwoje do koncentryka?

Podsumowując Twoje pytania:

1. Czy balun można wykonać z koncentryka ???

W zasadzie można, ale... Zobacz obrazek poniżej.



To jest około 40 cm kabla RG-306 dobrej jakości (teflon) podłączonego z jednej strony do miniMAXa a z drugiej strony do fabrycznego sztucznego obciążenia 50 Ohmów. Niestety, ale nie robiłem pomiarów kabla RG-58, ponieważ nie mam odcinka o odpowiedniej długości.



To jest ten sam kabel nawinięty na rdzeń ft-140-43 Amidona. Całość funkcjonowała jako balun "biały" używany do dwóch iV na 7 MHz i 14 MHz.

Co się zmieniło ??? Na przykład impedancja (zielona linia), czy R.L. (Return Loss, niebieska linia) nie mówiąc o SWR (czerwona linia), który jest przez niektórych lekceważony Dokładnie porównaj wykresy i zobaczysz różnicę. Przepraszam, ale mają one różną grubość i może to utrudnić odczyt.

Wniosek. Można użyć koncentryka do budowy baluna, ale nie będzie on pracował równomiernie w całym paśmie KF. Tutaj potrzebne są badania empiryczne, niestety.

(19-03-2012 22:57)SQ4RNF napisał(a):  Poruszyłeś ciekawy wątek Teoretycznie linia powinna mieć 50om aby nie wprowadzać niepotrzebnego niedopasowania na trasie fider -> antena.

Tu pytanie do Roberta SQ5STZ: jaką impedancję ma linia dwóch drutów w koszulce termokurczliwej w twym idealnym balunie? Czy możesz wrzucić wykres samej linii zaterminowanej na końcu 50om?

Na razie z braku czasu pokażę wykres linii dwudrutowej (DNE 1,1 mm) w koszulce termokurczliwej nawiniętej na rdzeń toroidalny niewiadomego pochodzenia, ale dzielnie dający radę w balunie dla anteny na pasmo 7 MHz





2. Czy balun można nawinąć parą przewodów ???

W zasadzie tak jak odpowiadało radio Jerewiań , ale...
Nie przewody tylko druty
Druty używane do nawijania cewek, transformatorów i innych elementów indukcyjnych czyli DNE.
Drut najlepiej powinien być podwójnie emaliowany o odpowiedniej średnicy, aby mógł przenieść planowaną moc z nadajnika.
Para drutów powinna być ze sobą sprzężona, na przykład za pomocą rurki termokurczliwej aby jak najmniej wpływać na impedancję linii i minimalizować niepotrzebne pojemności i indukcyjności.

Bardziej doświadczonych kolegów proszę o dołożenie swoich trzech groszy
W przyszłym tygodniu zamieszczę pomiary kabla RG-58 oraz 2xDNE1,1 mm.

Dziękuję za odwagę
Robert

[SQ4RNF]

Jeszcze jeden mały szczegół:
Rozkład prądów i charakterystyka promieniowania dipola 1 falowego z zasilaniem symetrycznym (górny wykres) i niesymetrycznym (dolny):


Bieńkowski Z., Amatorskie Ant. Kf i UKF, s107

Jak widać różnica istnieje nie tylko w nadawaniu fiderem


edyta:

(21-03-2012 14:24)SP4HKQ napisał(a):  Uważam, że mechanizm powstawania zakłóceń jest inny niż się tu przedstawia,

Zdzisławie, czy mógłbyś trochę więcej na ten temat napisać?

edyta2

Dzięki Robercie za wykres. W przypadku nieznanych rdzeni przydałaby się jeszcze informacja jaka jest indukcyjność nawiniętego uzwojenia [wartość porównawcza z innymi ]. Sezon na radiowe wypady się zaczyna, trzeba wyjąć korale z szuflady, he he

[SP9FYS]

(22-03-2012 17:34)SQ5STZ napisał(a):  [...]
Na razie z braku czasu pokażę wykres linii dwudrutowej (DNE 1,1 mm) w koszulce termokurczliwej nawiniętej na rdzeń toroidalny niewiadomego pochodzenia, ale dzielnie dający radę w balunie dla anteny na pasmo 7 MHz

Drut najlepiej powinien być podwójnie emaliowany o odpowiedniej średnicy, aby mógł przenieść planowaną moc z nadajnika.
Para drutów powinna być ze sobą sprzężona, na przykład za pomocą rurki termokurczliwej aby jak najmniej wpływać na impedancję linii i minimalizować niepotrzebne pojemności i indukcyjności.

Bardziej doświadczonych kolegów proszę o dołożenie swoich trzech groszy
W przyszłym tygodniu zamieszczę pomiary kabla RG-58 oraz 2xDNE1,1 mm.

Dziękuję za odwagę
Robert

W poście 57 zamieściłem wykresy zależności Z=f(d) dla różnych stopni sprzężenia drutów (stopnia skręcenia pary).
W Bienkowskim (Poradnik... s.213) są również zamieszczone zależności dla wybranych konfiguracji par przewodów stosowanych w transformatorach szerokopasmowych.
Na marginesie - koszulka termokurczliwa z racji stosunkowo wysokiej stałej dielektrycznej ma istotny wpływ na impedancję linii symetrycznej i nie można tu mówić o "minimalizowaniu niepotrzebnych pojemności i indukcyjności". Taka linia dwuprzewodowa jeszcze do tego wykonana drutem "o odpowiedniej " - czytaj dużej średnicy, będzie miała Z znacznie poniżej 50om, być może nawet w okolicach kilkunastu omów.
Dla przeniesienia wymaganej mocy trudno, a raczej niemożliwe jest uzyskanie Z=50om używając do tego celu drutu DNE o średnicy pow. 1mm (patrz wykres w Bieńkowskim), nie wspominając, że napięcie przebicia emalii jest stosunkowo niskie. Dodatkowo należałoby więc te druty wręcz rozsunąć co jest w sprzeczności z postawionymi wymaganiami stabilności mechanicznej.
Sugeruję przetestowanie przewodów głośnikowych w izolacji PE (przezroczysta izolacja). Żyły przy przekroju 2,5mm2 mają średnicę ok. 1,8mm. Średnica byłaby chyba OK, a co z impedancją? - nie mam niestety odpowiednich przyrządów.
__________________
Ryszard

[SP4HKQ]

Na początek porównanie: przewody sieci energetycznej jedynie przewodzą prąd, a jego źródłem jest generator w elektrowni. Podobnie jest z anteną. Źródłem zakłóceń emitowanych przez antenę nie jest antena tylko nadajnik. Oczywiście wadliwa antena przyczynia się do powstawania zakłóceń, ale nie jest ich źródłem. Najpopularniejszym przyrządem wśród nadawców jest SWR-miarka. Każdy nadawca chcąc ochronić swój często bardzo drogi sprzęt, sprawdza dopasowanie miedzy nadajnikiem a systemem antenowym. Więc gdy miernik pokazuje prawie 1, to można sadzić z dużą dozą prawdopodobieństwa, że antena jest OK. Jednak niektóre nasze stacje emitują zakłócenie.
Najpierw o sprzęcie fabrycznym. Każda radiostacja posiada: szybkie ALC, wieloobwodowe filtry LPF, wbudowane systemy pomiarowe SWR oraz końcowy wzmacniacz PA wykonany z „zapasem mocy”(o sprawdzonej konstrukcji). Sprawny nadajnik na 100% nie będzie emitował zakłóceń. Ale czytamy na różnych forach, że niektórzy koledzy zmieniają punkty pracy i w nadajniku 100W osiągają moc 150 czy 200 W. To są potencjalni „zakłócacze”.
Jednak najwięcej zakłóceń emituje sprzęt wykonany własnoręcznie. Zaczynając od końcówek mocy 1 kW, a kończąc na sprzęcie QRP.
Główne przyczyny to nieprawidłowa konstrukcja elektryczna (a nawet mechaniczna), źle dobrane tranzystory nadawcze, nieprawidłowy druk płytki, przesterowanie wzmacniacza. Ponieważ jest to forum HM i głownie walczymy z nadajnikami małej mocy (max 20 W) skupię się na tych konstrukcjach.
Najczęstszym błędem konstruktora jest chęć na tranzystorze 10 W wykonać nadajnik prawie 10 W. Tak się nie da. Z mojego doświadczenia wynika, że jak posiadamy tranzystor o określonej mocy OUTPUT to maksymalnie osiągniemy połowę tej mocy (przy czystym sygnale na wyjściu). Niektóre tranzystory nie maja wyspecyfikowanego tego parametru, tylko moc całkowitą traconą w kolektorze. Na takim tranzystorze osiągniemy moc wyjściową max ¼ mocy TOTAL. Takie rozważanie ma zastosowanie do konstrukcji szerokopasmowych. Wzmacniaczami rezonansowymi rządza inne mechanizmy i osiągniemy większe moce. Ten temat szczegółowo omówił SP2JQR w swoich postach o wzmacniaczach.
Wykonywałem wzmacniacz w układzie przeciwsobnym na IRF520. Gdy były tylko 2 tranzystory wszystko było OK. Jak zwiększyłem ich ilość o kolejne 2, pojawiło się wzbudzenie o mocy prawie 3 W na częstotliwości ok. 170 MHz. Jak to możliwe, przecież te tranzystory na tej częstotliwości nie powinny już pracować. Wzbudzenie znikało gdy na wyprowadzenia bramek tranzystorów nakładałem perełki ferrytowe, lub w szereg z bramkami dawałem oporniki 4,7 Oma. To jest klasyczny przykład źródła zakłóceń które wystąpią nawet przy idealnym dopasowaniu anteny.
Projektując PCB wzmacniacza musimy pamiętać o ścieżkach mas i zasileń, oraz aby wejście nie znajdowało się obok wyjścia wzmacniacza. Patrząc na niektóre płytki gotowych urządzeń zastanawiamy się kto je projektował. Prawda jest taka że prototyp robił konstruktor, a płytkę projektowała osoba która z wcz. ma niewiele wspólnego. I się okazuje że masa do tranzystora końcowego doprowadzona jest długą ścieżką często przebiegająca pod newralgicznymi miejscami tego wzmacniacza. Jest wiele opisów jak zmodyfikować takie PCB, aby nadajnik pracował bez wzbudzeń. Klasycznym przykładem są opisy zamieszczone przez Henryka SP2JQR w Świecie Radio, co zrobić aby wzmacniacz Antka dawał większa moc i pracował stabilnie.
Może to co napisałem jest „psu na budę” ale pewno znajda się też tacy którzy wezmą te moje „wypociny” do serca.
Reasumując: PA musi pracować w linowym zakresie charakterystyki tak aby obciążenie anteną w zakresie 25 – 100 Om nie przesuwało charakterystyki pracy wzmacniacza poza zakres liniowy. Związane jest to z zapasem mocy w tranzystorach PA.