Balun 4:1 - problem

SA5BKE

SA5BKE

Well-Known Member
Jag experimenterar med baluner. Tanken är att det ska bli en 4:1 balun och den ska användas på 30m med effekter på <1W, så jag valde att börja med en T50-6. Jag lindar två trådar parallelt och skrapar bort skyddet i ändarna. Trådarna som kommer ut närmast varandra sätter jag ihop och sedan går dessa till den obalanserade sidans jord. De andra ändarna går till den balanserade sidans två anslutningar. Från en av dessa går en ny tråd till den obalanserade ledaren.

Så här ser det ut då:

http://dl.dropbox.com/u/3549602/balun41.jpg

Resultat av två baluner med 10 respektiven 14 varv är följande:

http://dl.dropbox.com/u/3549602/balun_4-1_t50-6_10_turns.png

http://dl.dropbox.com/u/3549602/balun_4-1_t50-6_14_turns.png

Inte så bra SWR runt 10 Mhz....

Några frågor:

1. Vilken SWR kan man förvänta sig vid ett sånt här test med ett motstånd på den balanserade sidan. Antar närmare 1:1 väl?

2. Hur ska jag gå vidare? Jag funderar på att linda runt en ferrit-kärna typ 43. Eller ska jag testa med fler varv istället på -6, men då får jag nog gå upp i storlek, för 14 varv var nog max på T50-6.

Jag har precis fått en MiniVNA Pro som jag använder att mäta med. Jag har kalibrerat den och mätt på 50 och 200 ohms motstånd och fått 1:1 och 4:1 i SWR. Så långt allt ok. Några antenner som jag vet förväntat resultat på, har jag inte mätt på än, så det finns en liten risk att jag handhar VNAn fel.

Idag byggde jag en LC-krets i serie och mätvärdet på VNAn stämde överens med vad formeln säger. Jag fick för mig att VNAn kanske ligger fel i frekvens, men så verkar det inte vara. Ett annat test skulle kunna vara att använda signalgeneratorn och lyssna efter den på en mottagare, fast jag tror felet ligger i balunerna, någonstans.

Andra tips i ärendet mottages gärna. Kanske gör jag något fel vid lindandet. Det har fungerat förr, fast jag har ju aldrig mätt tidigare....

Eric SA5BKE
 
SA5BKE de SM6APQ.
4:1 (200 ohm : 50 ohm) brukar vara dom lättaste baluner att tillverka. Jag har lyckats mycket bra med att göra den s k guanella-balunen med två Philipskärnor 4C65 (Elfa). Din bild på balunen säger inte mycket. Det är bättre att rita ett kopplingsschema!
Här ett litet tillverkningstips:

http://www.n0ss.net/qrp_4-1_guanella-type_balun.pdf

73
Bengt SM6APQ
 
esn said:
Jag lindar två trådar parallelt och skrapar bort skyddet i ändarna. Trådarna som kommer ut närmast varandra sätter jag ihop och sedan går dessa till den obalanserade sidans jord. De andra ändarna går till den balanserade sidans två anslutningar. Från en av dessa går en ny tråd till den obalanserade ledaren.
Eric SA5BKE
Click to expand...

Jag får inte ihop det riktigt.
Är det så här du har lindat?
/Ingvar
 

Attachments

  • balun1- 4.jpg
    balun1- 4.jpg
    26 KB · Views: 1.335
Hej Erik,
Du har alltså lindat en "sparkopplad" transformator.
Med en T50-6 och 10varv får du 0,4µH.
Reaktansen vid 10MHz blir då 25ohm alltså VSWR 2:1 bara av balunen i sig själv.
Du bör se till att reaktansen är minst 4xZ0 = 200ohm eller mer.
Räknar vi om det hela så blir det 29varv = 211ohm.

Om du då tar en T50-43 i stället så blir motsvarande reaktans för 10varv vid 10MHz = 2350ohm.

Linda en sådan och jämför resultaten, jag är övertygad att det fungerar bättre.

/Micke
 
Tack för svaren,

sm6apq: Ja, det kan vara ett alternativ att testa senare om denna typ ej fungerar. Men det bör den göra, tycker jag.

sm7czr: Stämmer!

sm0gld: Aha, då ska jag testa med en FT50-43 istället.
 
SM0GLD said:
Hej Erik,
Du har alltså lindat en "sparkopplad" transformator.
Med en T50-6 och 10varv får du 0,4µH.
Reaktansen vid 10MHz blir då 25ohm alltså VSWR 2:1 bara av balunen i sig själv.
Click to expand...

Det är värre än så.

En så liten primärreaktans (25 ohm) ger upphov till ett SWR på c:a 5:1 vid 10 MHz, och bara när primärreaktansen överstiger 200- 300 ohm kan man börja försumma inverkan.

Ifall man lindar många varv för att öka primärinduktansen kommer lindningskapacitanserna att märkas på högre frekvenser. Det är därför ofta bättre att använda en ferritkärna med högre permeabilitet.

73/

Karl-Arne
SM0AOM
 
esn said:
Andra tips i ärendet mottages gärna. Kanske gör jag något fel vid lindandet. Det har fungerat förr, fast jag har ju aldrig mätt tidigare....
Eric SA5BKE
Click to expand...

Nu är det ju en 4:1 du pysslar med, men här...Trefwoorden ...finns intressanta jämförelser mellan olika ferritmaterial för 1:1 baluner.

En intressant slutsats är:

"Some conclusion about 1 : 1 baluns on ferrite cores

From the above it may be concluded that a current balun in general is the component of choice to connect a symmetrical antenna to an a-symmetrical feed-line. When constructing this current balun, any ferrite material from the junk-box will do. "

Och här finns mycket information om baluner och olika typer av material för kärnor i största allmänhet...on9cvd

/Arne
 
SM0AOM said:
Det är värre än så.

SM0AOM
Click to expand...

OK, den är ju inte resistiv.

Jag skulle vilja anknyta till dokumentet som APQ länkade till.
Den Guanella 4:1 som beskrivs lindad på en kärna fungerar inte enligt min mening. Är det någon här på forumet som har mätt upp en sådan och kan presentera resultatet.

Induktansen blir mycket liten då man lindar varje halva i motsatt riktning.
Hur kan man få en sådan balun att fungera?

/Micke
 
Nu lindade jag 10 varv på FT50-43 och nu ser det fint ut.

http://dl.dropbox.com/u/3549602/balun_4-1_ft50-43_10_turns.png

T.o.m. som lägst vid ca 10 MHz.

Ang. programvara så har jag använt mig av toroids.info som finns tillgänglig via webben för alla operativsystem. Ärligt talat så har jag bara använt mig av den för att få hjälp med antal varv för en viss induktans. Andra parametrar har jag inte haft så bra koll på, men det kommer nog. Bra hjälp i denna tråden, tack!

Eric SA5BKE
 
Last edited:
Om du tillverkar två exakt likadana baluner och kopplar dom rygg mot rygg så kan du mäta genomgångsdämpningen.

Den totaldämpning du mäter genom två baluner, t ex 0.4 dB, delar du sedan med två och får 0.2 dB som nog får anses vara ett realistiskt dämpvärde för en mycket väldimensionerad 4:1 balun.

/Bengt
 
GLD de APQ.


Jag skulle vilja anknyta till dokumentet som APQ länkade till.
Den Guanella 4:1 som beskrivs lindad på en kärna fungerar inte enligt min mening. Är det någon här på forumet som har mätt upp en sådan och kan presentera resultatet.

Induktansen blir mycket liten då man lindar varje halva i motsatt riktning.
ur kan man få en sådan balun att fungera?

/Micke

Den guanellabalun som W1CG beskriver ock skissar tolkar jag som att han använt två toroider. Sedan talar han om att om balunen görs på en kärna skall man vänster- och högerlinda varven. Jag har alltid använt mig av två kärnor.
I princip består guanellabalunen av två strömbaluner där man parallellkopplat ingångslindningarna (50 ohm) och seriekopplat utgångslindningarna (200 ohm).
Jag använder som sagt vad Philips toroider 4C65 och brukar linda på 8 bifilära varv på vardera kärnan. Jag har provat med att använda s k "högtalarkabel".
SVF blir under 1.2:1 från 1,7 MHz till 35 MHz.
Det är nästan omöjligt att misslyckas med att tillverka en !:4 balun med ovanstående material och varvtal.

GLD de APQ
Jag vill gärna ha en kommentar varför du tror att inte W1CGs balun fungerar. Din kommentar om lindningarna stämmer inte

73
Bengt SM6APQ
 
APQ de GLD,

Hoppas du uppfattade mig rätt.
Så här ser jag på det hela.
En 4:1 Guanella lindad på två kärnor fungerar alltid.

Samma balun lindad på en kärna med motriktade lindningsvarv ger ingen (nära noll) induktans vilket resulterar i kortslutning.
Om man i stället lindar i samma riktning fungerar allt som det ska.

Varför finns det så många beskrivningar på 4:1 Guanella lindade på en kärna om det inte fungerar kan man fråga sig. Jag har inte sett några mätningar presenterade, varför?

Jag har lindat två exakt lika 4:1 Guanella på samma kärntyp med lika många varv.
Den ena lindad som en common mode drossel, alltså i motriktning och den andra lindad med varven i samma riktning.

Endast den senare uppvisar så hög induktans att reaktansen vid 3,5MHz kan anses vara tillräcklig för att balunen ska fungera.

Kanske finns det finns några andra knep för att det hela ska fungera men jag har inte hittat någon information om detta.

Dokumentet som 5NFT länkar till beskriver exakt detta fenomen.

guanella test.jpg

Induktansen hos den vänstra balunen är 1,4µH på matningssidan medan den högra har 220µH.
Dessa båda baluner är lindade med högtalarkabel på ett hög-µ kärnmaterial ungefär som 77-material.

/Micke
 
Last edited:
"Stopp och belägg!"

SA5BKE,
Att det i "transformatorns ekvation" ingår en kvadrat/rot i
förhållandet mellan Z och U, I och N har du redan visat i 1:a innlägget.

MEN, där visar du även varför det blev galet resultat!

1,4 x 1,4 = (c:a) 2 !
skulle du inte ha förhållandet 1 : 4 ?

Då blir det ju N1 = 10 och N2 = 20 då ju förhållandet mellan N1 och N2
ska kvadreras för att få Z = 1 : 4 ! (2 x 2 = 4 )

Lycka till!
 
Last edited:
You must log in or register to reply here.
Back
Top