Balunens kärna

[SM5XUN]

Jo 60 ohm var lite tysk standard, om jag minns rätt så var Flygvapnets Fmr10 en R&S sändare med just 60ohms impedans,
jag har fortfarande kvar en massiv kontakt (Dezifix?) från ett skrotat mantelströmsfilter.

För sakens skull så petar vi väl in RG62 med sina 93 ohm i diskussionen, den är ju inte bra på vare sig spänning, effekt eller dämpning
Däremot är den rätt bra på det den är avsedd för, att överföra data på kortare avstånd utan att kapacitansen rundar av hörnen på fyrkantspulserna allt för mycket.
Jag vill även minnas att jag stött på 93ohms kabel till någon bilradioantenn för en sisådär 15-20 år sen, tror det var Carant?

 

[SM0KBW]

Det fanns 60 Ohms koax för TV förr. Det fanns i synnerhet en med försilvrad innnerledare och, tror jag, röd isolering. Den var nog avsedd för fast installation. Använde den mycket på VHF i slutet av 70-talet.

 

[SM6APQ]

Man började med 75 - 77 ohm luftisolerad koax på 1930-talet för TV-matarkablar eftersom detta ger ett minimum av dämpning.

60 ohm som ger högst spänningstålighet för en given dimension blev sedan tysk standard.
En impedans runt 30 ohm ger den största effektöverföringsförmågan för givna dimensioner,
eftersom lägre impedans även innebär en grövre innerledare som tål mer ström.

Allt detta finns härlett i läroböcker i elektromagnetisk fältteori sedan "dazumal",
ett resonemang som är ganska lätt att följa finns i Ramo & Whinnerys "Fields and Waves in Modern Radio", och här:

Why Fifty Ohms - Microwave Encyclopedia - Microwaves101.com

Dipolens impedans av nominellt 73 ohm är helt orelaterad till detta.

73/
Karl-Arne
SM0AOM

AOM de APQ

Jag är inte riktigt med på ditt resonemang. Om 60 ohm ger högsta spänningståligheten (jämfört med 50 ohm?) då borde 75 ohm vara ännu bättre? Innerledaren blir ju klenare vid ökad impedans och därmed blir avståndet till skärmen större- Det har jag inte tänkt på!

Beträffande koaxialkabel för impedansen 30 ohm är det ju riktigt att strömförlusterna i en grov innerledare minskar men kostnaderna (CU-priserna) för en sådan kabel ökar. Om man resonerar så skulle kanske bästa impedansen vara ännu mindre - kanske 20 ohm?

73
Bengt
SM6APQ

 

[SM0AOM]

Genom att studera ett par extremfall kan vi ta till oss hur det kommer sig
att 30 ohm ger maximal effekttålighet och 60 ohm maximal spänningstålighet.

Skulle det vara så att strömtåligheten hela tiden ökade med impedansen så
skulle en impedans = 0 ohm ge den allra högsta effekttåligheten. Då skulle strömmen behöva närma sig oändligheten för en given effekt, och det går ju inte.

Inte heller ökar spänningståligheten hela tiden när impedansen stiger, eftersom överslagshållfastheten i kabeln inte bara beror på avståndet mellan innerledaren och ytterledare, utan även på spänningsgradienten precis vid ytan av innerledaren. En klen innerledare medför en högre spänningsgradient än en grövre.

Matematiskt kommer man fram till hur detta hänger ihop genom att ta uttrycken för maximal effekt, spänningsgradient samt dämpning som funktion av D/d och derivera dem. Där derivatorna är = 0 finns det ett lokalt minimum eller maximum och genom att sätta in de värden för D/d som uppfyller dessa i uttrycket för Zo kommer de tidigare nämnda värdena fram.

Redan vid den tid, förra sekelskiftet, som koaxialkablar fortfarande var fysikaliska kuriositeter så räknade bl.a. Werhner v. Siemens och Oliver Heaviside ut dessa samband.

73/
Karl-Arne
SM0AOM

 

[SM6APQ]

koax

AOM de APQ

Tack för utförlig beskrivning. Nu har du fyllt i några luckor i mitt vetande om koaxkablar. Har alltid funderat över varför man haft olika impedansvärden merllan 50 och 100 ohm!

Ytterligare frågor som du kanske kan ge svar på.

Om 30 ohms impedans ger bästa effekttåligheten - varför användes inte denna impedans på kablar som matar "megaeffekter" t ex den numera nedlagda stationen i Cutler, Maine, NAA omkring 20 kHz?
Blir en sådan kabel p g a CU-åtgången för dyr?

SAG på Onsalalandet byggdes 1946/47. 5 rhombantenner för mottagning installersades. Samtliga rhomber var matade med 93-ohmig koax. Storlek ungefär som RG-213. Innerledaren utgjorde av en tunn cu-tråd som var distanserad till skärmen med en spiral av ett nylonliknande material. Kan ha varit RG-62.
Varför använde man inte 75-ohms koax som ju fanns på den tiden.

På mitten av 70-talet installerades 6 log.periodiska trådantenner för mottagning. Dessa matades från antennfördelarna med en 50-ohmig koax som kan ha varit RG-217. Nu var väl balunerna gjorda för 50:200 ohm, annars hade det väl varit på sin plats att använda 75 ohms koax?

73
Bengt
SM6APQ

 

[SM5XUN]

SAG på Onsalalandet byggdes 1946/47. 5 rhombantenner för mottagning installersades. Samtliga rhomber var matade med 93-ohmig koax. Storlek ungefär som RG-213. Innerledaren utgjorde av en tunn cu-tråd som var distanserad till skärmen med en spiral av ett nylonliknande material. Kan ha varit RG-62.
Varför använde man inte 75-ohms koax som ju fanns på den tiden.

RG62 är som en RG59 i tjocklek, strax över 6mm,
RG22 är däremot en 95 ohmare med samma dimension som en RG213, det kanske var den?

 

[SM0AOM]

AOM de APQ

Tack för utförlig beskrivning. Nu har du fyllt i några luckor i mitt vetande om koaxkablar. Har alltid funderat över varför man haft olika impedansvärden merllan 50 och 100 ohm!

Ytterligare frågor som du kanske kan ge svar på.

Om 30 ohms impedans ger bästa effekttåligheten - varför användes inte denna impedans på kablar som matar "megaeffekter" t ex den numera nedlagda stationen i Cutler, Maine, NAA omkring 20 kHz?
Blir en sådan kabel p g a CU-åtgången för dyr?

SAG på Onsalalandet byggdes 1946/47. 5 rhombantenner för mottagning installersades. Samtliga rhomber var matade med 93-ohmig koax. Storlek ungefär som RG-213. Innerledaren utgjorde av en tunn cu-tråd som var distanserad till skärmen med en spiral av ett nylonliknande material. Kan ha varit RG-62.
Varför använde man inte 75-ohms koax som ju fanns på den tiden.

På mitten av 70-talet installerades 6 log.periodiska trådantenner för mottagning. Dessa matades från antennfördelarna med en 50-ohmig koax som kan ha varit RG-217. Nu var väl balunerna gjorda för 50:200 ohm, annars hade det väl varit på sin plats att använda 75 ohms koax?

73
Bengt
SM6APQ

När det gäller kablar för höga effekter så kan man bara optimera en sak samtidigt.
Förmodligen så vill man ha minsta dämpning eller störst spänningstålighet för en given materialåtgång, och då väljs impedanser i intervallet 50 - 75 ohm.

SAG byggdes långt före min tid, och det går bara att spekulera i varför man valde olika lösningar. Det kan ha varit så att en designimpedans runt 100 ohm passade bra ihop med dåtidens signaldistributionsförstärkare som ofta var optimerade runt 90-100 ohm. Även mottagare hade sådana ingångsimpedanser.

Sedan kan också "kan själv"-mentaliteten som var tydlig hos Rahmn et consortes ha spelat in. Folke Strandén, som designade den lite senare Enköpingsanläggningen i 75-ohmsteknik jobbade bevars åt Radiobyrån centralt...
och att göra på västkusten som man gjorde i Stockholmsområdet gick bara inte an.

När man senare i mitten av 70-talet byggde med Racal och TCI-trådloggarna var det 50-ohmsteknik som gällde eftersom designimpedansen på en trådlogg hamnar väldigt nära 200 ohm.
Dessutom hade man börjat skaffa signaldistribution från RF Communications och R&S med 50-ohmsteknik.

De interna turerna mellan Televerkets regionala organisationer är värda en egen mässa...

73/
Karl-Arne
SM0AOM

 

[SM0BRF]

52 ohm var den ursprungliga impedansen hos RG-8 m.fl. innan man justerade impedansvärdena nedåt till 50 ohm i senare utgåvor av MIL-C-17.

73/
Karl-Arne
SM0AOM

Aha, har funderat ibland vart dom där 2 ohmen tog vägen. Trodde det var åldern...

 

[SM0KBW]

@AOM:

Ursäkta, men vad är trådloggar?

Mässa bara på du, vart inlägg från dig höjer den radiotekniska allmänbildningen hos oss andra med 2,23dB eller rättare 0.257 Np ))

 

[SM7TLH]

Jag ger mig på en gissning: logperiodiska antenner bestående av trådar snarare än rörelement. ±2,23dB

 

[SM6APQ]

AOM de APQ.
När byggdes Enköpingsstationen? Jag var där på studiebesök i tjänsten 1967 och stationen var då uppdelad i mottagning av fast trafik och kontroll/mätverksamhet på andra våningen.

Förlåt, off subject i denna mycket intressanta tråd.

73
Bengt
SM6APQ

 

[SM0KBW]

@apq:

Det var jag som startade denna tråd för länge sedan och får väl räknas som "ägare".

Fortsätt ni, avnjuter tråden med god aptit, som sagt +0,257Np per inlägg!

 

[SM0AOM]

Enköping Radio byggdes i omgångar med början 1937. Då primärt för långvåg och för kontrollverksamhet. Under kriget byggdes den ut med fler kortvågsantenner och mottagare.

I början av 50-talet byggdes den antennpark med romber som fanns kvar till mitten av 70-talet när de 3 log-periodiska systemen från TCI blev klara. Dessa finns kvar än i dag tillsammans med de totalt 40 NV14 antennfördelarna från R&S.

I dagsläget så delar Stockholm Radio (Aviolinx) och PTS kontrollverksamhet på dessa antennsystem. PTS har också egna antenner på området samt en Plath Adcock-pejl c:a 1 km från stationsbyggnaden.

73/
Karl-Arne
SM0AOM

 

[SM0GLD]

Snyggt!

Materialet A13 verkar vara en äldre produkt. Frågan är om det finns något bättre är 43 kärnor för en sådan balun?

Ferritrören visade sig komma från Magnetics #28B0472-090

/Micke

 

[SM0KBW]

Har nu byggt två 4:1 baluner a´la SM0GLD. Det är den traditionella versionen.
1,5 varv och två rör per balunhalva. 0,5mm virtråd otvinnat.

Vi börjar med anpassning mot 205 Ohm (fyra 820 Ohm i parallell)

 

[SM0KBW]

Nästa är transmissionsdämpning för de två kopplade mot varandra.

Vände balunerna så det blir två bilder. Riktigt imponerande låg dämpning!

 

[SM0KBW]

Till sist, CM dämpningen. Som vanligt kopplar jag ihop de två utgångarna och matar mellan dem och och utgångssidans ihopkopplingspunkt.

Här är det riktigt uselt jämfört med de tidigare balunerna med två toroider, i synnerhet på högre frekvenser.

 

[SM7EQL]

Är transmission loss relaterat till 50 ohm i din testjigg och i så fall skall vi tolka 40 dB punkten vid 10 MHz som att den motsvarar 10 k CM-impedans? Det vill säga, får du en horisontell linje -40 dB ner om du ersätter ditt mätobjekt med ett "induktansfritt" 10 k motstånd?

Jag labbade en stund med CM-mätningar på en strömdrossel med min HP8753D i förra veckan och kom fram till det inte är helt lätt att mäta höga komplexa impedanser utan att ha väldigt god koll på kalibreringen. Mest stabila mätvärden fick jag med full 2-ports kalibrering ända ut i referensplanet. Men då med hemmatillverkade referenser för Open Short Load som naturligtvis inte är helt perfekta...

Men bäst tyckte jag det blev då jag mätte transmission loss i dB precis som du nu gjort. Jag valde då den frekvens där strömdrosselns impedans var nära nog helt resistiv och jämförde sedan med ett bra SMD-motstånd. Vet inte om det är en vedertagen metod men det borde ge en god indikering på CM-värdet för praktiskt bruk och säkert en bra metod för jämförande A/B-tester.

Googlar man på ämnet CM-dämpning o likn får man många träffar men få av dom ger praktiskt användbara svar. Dämpvärden i en 50 ohms jigg är användbara men man måste ju även ta hänsyn till impedansen i de kablar som skall drosslas av. Här rör vi oss i häradet några ohm upp till kanske tusen ohm beroende på längd och hur fritt de är placerade från sin omgivning.

/Bengt

 

[SM0KBW]

Ja det är ett 50 Ohm system. Har inte så många induktansfria 10K motstånd - men det går ju alltid att parallellkoppla ett gäng så det blir så pass induktansfattigt att det går att genomföra testet. Bra tankegång!

Ska linda om en av balunerna med tvistade trådar för att se om det blir bättre. När man lindar på en toroid så kan man hålla isär varven och t.o.m sektionslinda. På en sådan här "tvåhålskärna" ligger varven på varandra och det blir koppling mellan dem.

 

[SM0KBW]

Vi talade om detta förut och frågan fick väl aldrig något svar.

CM är ju strömmar och det är väl först vid låga impedanser som det kan drivas några nämnvärda strömmar, är inte CM mest ett problem för den lågohmiga matarsituationen?