Balun för Longwire antenn på 80m

Jag lyckades verkligen röra till det med gårdagens mätningar:(, dels gjorde jag fel i omräkningen från Vp-p till V-RMS och dels tog jag fel motstånd till min konstlast på 47ohm. Idag har jag gjort om både mätningarna och beräkningarna, och fått rimliga värden.


Frekvens(kHz)​
Spänning(volt) 47ohm​
Spänning(volt) 470ohm + UnUn 9:1​
3800​
29,6​
89,6​
7200​
29,2​
87​
14100​
29,2​
84​
21100​
29,2​
80,8​
28100​
30​
74,4​



1641835151013.png

Omräknat i effekter, P = ((Vp-p/(2*sqrt(2))^2)/[konstlasten på 47 eller 470 ohm] får jag verkningsgraden att vara ca 90% på 80m-bandet, och runt 60% på 10m-bandet.

Kan detta stämma, att verkningsgraden blir sämre med ökande frekvens? Och vad händer om jag sänder med 100W på 15M, där verkningsgraden är 75%, då blir det en del värme i ferriten. Kan man räkna med att SSB använder i genomsnitt 50% av radions effektinställning?
 
Last edited:
Förlusterna i ferritkärnor ökar med ökande frekvens, och det är av den
anledningen som man gärna undviker flödeskopplade ferrit-transformatorer på högre frekvenser.

Kvoten mellan realdel och imaginärdel hos den komplexa permeabiliteten för 43-material är nära 1 vid 21 MHz, så realdelen i den impedans som transformatorn uppvisar på 21 MHz blir ungefär 4000 ohm, så vid 80 V har 80^2/4000 = 16 W c:a förbrukats i kärnförluster, vilket skulle innebära grovt räknar 80 graders temperaturhöjning vid kontinuerlig sändning. SSB anses ha en medeleffekt räknat över flera minuter av 30 % av toppeffekten.
 
Angående vattentätheten hos UnUnen, skulle det fungera om man fyllde den med Epoxi från Biltema? Deras lamineringsepoxi verkar smidig att jobba med, men jag har inte någon aning om hur den är elektriskt. Kanske blir den för varm under härdning?
 
Angående vattentätheten hos UnUnen
Om du har dräneringshål i burken så behöver du bara smeta på lite sillicon på lödningarna.
Att fylla hela lådan med epoxi är onödigt och det lär bli riktigt varmt om du inte kan kyla under härdningen.
 
Måste säga att med tanke på att jag fortfarande har mycket kvar att lära så va de oerhört intressant att få lite siffor ungefärligt vad som försvinner Un-Un :) Tack för intressant tråd
 
Tänker jag rätt här nu:
Verkningsgraden i ununen är rena förluster?

Om man ser på mitt antennsystem, låt säga 28 MHz

- minus dryga 3 dB i Ununen
-Kan man anta att man har en viss stående våg i matningspunkten, ytterligare någon dB
-Blandade småförluster i kontakter, kabel osv
-jag antar att jag kan vara glad om jag får ut 3 av mina 5w i antennen på 28 MHz?

Jag överväger allvarligt att gå över till en manuell tuner I matningspunkten i stället, vinner jag mer än förlorar på det, annat än i bekvämlighet?
 
Är det inte två saker som måste hanteras här?
1. Antennens belastning av matningssystemet, är den resistiv, kapacitiv eller induktiv?
2. Impedansen i matningspunkten behöver anpassas till matningen.

En impedanstransformator (Un-Un), kan den göra båda sakerna?

En "avstämningsenhet" föreställer jag mig gör nytta genom att introducera reaktanser, som kompenserar för antennens karaktär, medan det då kanske även krävs en impedansanpassning för att sändaren ska gilla läget. Alltså, även om man lyckas stämma av antennen så den närmar sig en resistiv last, så kanske dess impedans (i matningspunkten till anpassningsnätet) varierar mellan olämpliga värden, och då behöver i så fall även impedansen anpassas. Det verkar kunna vara riktigt komplext att räkna på verkningsgraden...
 
Det är som sagt komplext att räkna på antennverkningsgrader...

En antenn som den som OP beskrev har sina förluster koncentrerade i omgivningen runt matningspunkten.
Det blir svårt att komma under 20-30 ohm förlustresistans i serie med antennens matningspunkt med
rimligt stora motvikts- eller jordnät.

Problemet är störst på låga frekvenser där antennen blir liten i förhållande till våglängden.

För att angripa problemet på ett systematiskt sätt så gör man helst så att ett ekvivalent schema för antennen inklusive
matningssystem ritas upp.

Erfarenhetsmässigt ser ett sådant ut ungefär så här:

Alla kretselement uttrycks som serieekvivalenter vid en arbetsfrekvens av 3,5 MHz.

Sändarutgång - förluster i UnUn 10 ohm - antennens strålningsresistans 1/5 våglängd 15 ohm - förluster i omgivningen 30 ohm
Summan av förlustresistanserna = 10+30 = 40 ohm, strålningsresistans 15 ohm, så verkningsgraden kan inte överstiga 15/(15+40) eller drygt 20%.

Till detta kommer missanpassningsförlusterna. Utan någon form av inställningsbar "tuner" torde SWR inte understiga 3. Beroende på hur
sändarens utgångssteg hanterar SWR-värden över säg, 1,5:1, kan reflektionen antingen absorberas eller sändaren vill dra ner effekten.

Troligen förlorar man minst 20 % till, så totalverkningsgraden sjunker ner mot 15 %.

Jämför man nu med uppmätta värden på strålningsverkningsgraden hos en "full-size" 1/2-vågs dipol som hänger 10 - 15 m över normalt ledande mark vilken har en verkningsgrad bestämd av markförlusterna och som ligger runt 60-70 %.

En sådan här antenn är därför c:a 6 dB sämre än en dipol i bästa fall. Mina egna erfarenheter från "taktisk HF" är dock att den modell som skisserats kan vara "lätt optimistisk" och att totalverkningsgraden understiger 10 % i praktiken.
 
När jag letade efter en beskrivning för att göra en UnUn 9:1 så hittade jag många som gjorde en UnUn av en järnpulverkärna istället för en ferrit. Jag bestämde mig för att prova, för att se om den var bättre.

Följande länk har en beskrivning på en trifilärt lindad T130-2 http://wp.sk3bg.se/wp-content/uploads/2020/11/91_balun.pdf det är förmodligen en VK6YSF design ursprungligen.

image.png


Ett första svep med antennanalysatorn och en 470ohm dummyload visar att den transformerar ganska bra över 40m, men under 80m-bandet är det inte 9:1. Den fungerar dock bra i högre frekvenser i detta avseende.

image.png


image.png


I det här avseendet ser den väldigt annorlunda ut mot en 9:1 UnUn gjord med en ferit 140-43, den transformerar bra även på 80m.

1641919962156.png

När jag mätte effekten i en 470ohm resistor med mitt oscilloskop fick jag fram verkningsgraden, effekt ut respektive effekt in. Värdena säger att Järnpulverkärnan är ungefär 10% bättre på 20m och uppåt, fungerar lika bra på 40m, men inte alls på 80m. Även transformeringen på 80m är dålig, till och med ej användbar. Ferriten är mer användbar, men järnpulverkärnan har sina fördelar.

Stämmer mina resultat med vad man kan förvänta sig?
 
När primärinduktansen "tar slut" slutar också transformatorn att ha förutsägbara egenskaper.

Det är helt enkelt för få varv för att man ska kunna försumma strömmarna genom reaktansen hos magnetiseringsinduktanserna jämförda med de genom käll resp. lastimpedanserna, och då kommer inte transformatorn att arbeta som avsett.

Att göra en bredbandig UnUn innehåller ett stort inslag av motstridiga krav, så det är ingen tillfällighet att
vi yrkesfolk helst undviker sådant.
 
Last edited:
Stämmer mina resultat med vad man kan förvänta sig?
Att det blir dåligt på låga frekvenser stämmer bra.
Det beror på att du får aldeles för låg primärinduktans.
Det krävs många fler varv på en röd järnpulverkärna.
Med 3X43 varv så blir induktansen lika som din ferrit-variant.
Skulle du linda så många var så tappar du direkt högfrekvensegenskaperna.
 
Nu har jag tagit ner all gammal koax med förlängningar och annat, och ersatt med en ny som går hela vägen till 9:1 UnUn via en FT140-43 som RF-Choke, 8 varv. Antennen har samma streckning som tidigare, men är väderskyddad, UnUn:en är placerad i en plastpåse bland annat, för att få lite skydd mot regnet åtminstone.

1642254042077.png
 
Med tre kärnor så kan du tillverka en 1:9 Guanella balun istället.
Ursäkta för eventuellt korkad fråga , men guenella 1:9 är väl en Bal-un , till en endfed är de väl en un-un man ska ha ?
Jag förstår i sak skillnaden på balanserad och obalanserad , men ska villigt erkänna att jag vete-fåglarna va som händer om man sätter en bal-un på en endfeed eller en un-un på en dipol.... :cool:
 
Balun eller inte är mer en fråga i vilket sammanhang du använder den. En Guanella har en god förmåga att driva olika strömmar i respektive utgång, det är en av anledningarna till att de är poppulära.

Fortsätt som du gör och prova olika lösningar för det finns inget som går upp mot egen erfatenhet.
 
men ska villigt erkänna att jag vete-fåglarna va som händer om man sätter en bal-un på en endfeed eller en un-un på en dipol...
Den primära skillnaden mellan en Bal-Un och en Un-Un kopplade till balanserade laster är att en Un-Un saknar egen undertryckning av common-mode strömmar.

Om man sätter en Un-Un i mitten av en dipol får man impedansanpassning (om det behövs) men ena sidan av matningsledningen kommer att vara direkt ansluten till ena dipolhalvan, så CM-undertryckningen blir antingen 0 dB eller 6 dB beroende på hur man definierar CM-undertryckning.

Däremot kommer en Bal-Un kopplad till en sant obalanserad antenn som t.ex. en GP eller EFHW att transformera impedansen (om det går) och isolera matningsledningen från common-mode strömmar (i den omfattning som CM-undertryckningen medger).
 
Back
Top