Balunens kärna
- Thread starter SM0KBW
- Start date
SM0KBW
Well-Known Member
Som sagt huset är byggt 1953 och rörsystemet ser intakt ut och jag tänker inte skruva isär en koppling i studiesyfte, värden skulle nog inte uppskatta vattenskadorna 
Av den låga impedansen att döma så verkar det vara så. Inte heller har jag sett det ryka från skarvarna eller för den delen hört någon granne joddla av smärta under tiden jag sänder. Det finns ingen märkbar RFI för den delen heller.
Några direkta bevis saknas men tillräckligt med indicier har övertygat mig om att det är ok.
Av den låga impedansen att döma så verkar det vara så. Inte heller har jag sett det ryka från skarvarna eller för den delen hört någon granne joddla av smärta under tiden jag sänder. Det finns ingen märkbar RFI för den delen heller.
Några direkta bevis saknas men tillräckligt med indicier har övertygat mig om att det är ok.
Testning av baluner.
Jag har följt med denna tråd från början. Med all respekt för alla dessa diagram vill jag ändå framhäva följande.
Man tycks ha åsidosatt ett mycket enkelt och effektivt sätt att testa baluner oavsett "step-up" transformeringen av impedansen.
'
a) Tag två baluner, t ex 50 till 300 ohm och koppla ihop dom "rygg mot rygg".
(50 ohm in 300 ohm ut - 300 ohm in 50 ohm ut).
b) Anslut 50 ohms utgång från balun nr 2 till en effektmeter och en 50 ohms konstlast.
c) Koppla en SWR-meter mellan sändarens utgång och balun nr 1s 50 ohms ingång.
d) Mata in lämplig effekt, t ex 100 watt, i de bägge balunerna. Notera effekten i mätaren vid 50 ohms last. Observera också ståenede våg på ingången av balun nr 1.
e) Flytta effektmetern till ingången på balun 1. Om skillnaden är 5 watt "stjäl" varje balun 2,5 watt.
f) Upprepa provet på alla frekvensband som balunerna är avsedda för.
g) Om du saknar effekt-meter kan du mata in t ex 100 watt i balunerna under en timma och sedan notera om balunerna blir varma. Läs ovanstående utmärkta råd från EQL!
Alla typer av baluner kan testas på detta sätt oavsett transformering. Villkoret är att man har två likvärdiga baluner.
Jag har en känsla av att detta förfaringssätt har omtalats i någon tidigare tråd.
73
Bengt
SM6APQ
Last edited:
SM0KBW
Well-Known Member
@APQ:
Det är precis den metod jag använder för att mäta dämpning, två lika baluner i seriekoppling. Men istället för allt trixande med effektmetrar och konstlaster, jag har bara en Bird, så använder jag miniVNA-Pro som är ett kalibrerat 50 Ohms system och mäter transmissionsförlusten.
Man kan invända att det kan finnas en olinjäritet i funktionen av förlust/överförd-effekt och att den låga effekt som miniVNAn har, säkert runt 0dBm eller lägre, blir felvisande.
Men som sagt för min del nöjer jag mig med VNA mätning samt att undersöka värmeförluster. Är dessa låga så bör ju effekten lämnat balunen.
Materialet är billigt, under hundralappen, beställ och kör din "old school" metod!
BHIAB:
någon meter av VIR-400
4 stycken BEADS-9871
Det är precis den metod jag använder för att mäta dämpning, två lika baluner i seriekoppling. Men istället för allt trixande med effektmetrar och konstlaster, jag har bara en Bird, så använder jag miniVNA-Pro som är ett kalibrerat 50 Ohms system och mäter transmissionsförlusten.
Man kan invända att det kan finnas en olinjäritet i funktionen av förlust/överförd-effekt och att den låga effekt som miniVNAn har, säkert runt 0dBm eller lägre, blir felvisande.
Men som sagt för min del nöjer jag mig med VNA mätning samt att undersöka värmeförluster. Är dessa låga så bör ju effekten lämnat balunen.
Materialet är billigt, under hundralappen, beställ och kör din "old school" metod!
BHIAB:
någon meter av VIR-400
4 stycken BEADS-9871
Last edited:
SM7EQL
Kortvågs- och UKV-tekniker
Jag är helt enig med APQ. Vi har diskuterat rygg-mot-rygg-mätningar flera gånger förr och så länge de båda mätobjekten är identiska så är det en extremt bra metod som ger säkra resultat när dämpningen dividerats med 2. Särskilt i labmiljö under ordnade former med proffsinstrument.
En fundering som kom upp och som egentligen är just det KBW vill ha svar på är hur dessa baluner och strömdrosslar beter sig i verkligheten alltså när VNA:n inte är inkopplad. Diskussionen kretsar väl egentligen kring huruvida balunerna klarar av de mer eller mindre okända komplexa impedanserna som antennerna kan ge upphov till.
I ett sådant scenario så kan man tänka sig att lägga ut en sk "tom bärvåg" på olika amatörband en timmas tid på respektive band. (Det räcker att identifiera sig var tionde minut för att uppfylla PTS föreskrifter) Om antennsystemet går att stämma av till belåtenhet och om balunen håller sig sval så kan man sluta sig till att förlusterna är låga och att merparten av sändarens effekt når antennen. Gäller för en koax med låg dämpning mellan sändare och balun så klart.
/Bengt
En fundering som kom upp och som egentligen är just det KBW vill ha svar på är hur dessa baluner och strömdrosslar beter sig i verkligheten alltså när VNA:n inte är inkopplad. Diskussionen kretsar väl egentligen kring huruvida balunerna klarar av de mer eller mindre okända komplexa impedanserna som antennerna kan ge upphov till.
I ett sådant scenario så kan man tänka sig att lägga ut en sk "tom bärvåg" på olika amatörband en timmas tid på respektive band. (Det räcker att identifiera sig var tionde minut för att uppfylla PTS föreskrifter) Om antennsystemet går att stämma av till belåtenhet och om balunen håller sig sval så kan man sluta sig till att förlusterna är låga och att merparten av sändarens effekt når antennen. Gäller för en koax med låg dämpning mellan sändare och balun så klart.
/Bengt
SM0KBW
Well-Known Member
Vi är alla eniga om rygg/rygg seriekoppling av två identiska baluner för att mäta förlusterna, man kan tryggt anta att en balun som mest kan ha det uppmätta värdet och antagligen är den bara hälften.
Jag länkade tidigare till W1CGs dokument om baluner. Det är på sidan 8 han redovisar mätmetod och resultat. Det är en enkel kalorimeter uppkoppling han genomför.
Det finns ett sätt till att ostörande testa med effekt. Man kan köra [rigg-> balun - balun -> match -> konstlast]. Man kör matchboxen baklänges och kan med den ställa in lämplig komplex last, sedan bränns effekten bort i konstlasten.
Jag länkade tidigare till W1CGs dokument om baluner. Det är på sidan 8 han redovisar mätmetod och resultat. Det är en enkel kalorimeter uppkoppling han genomför.
Det finns ett sätt till att ostörande testa med effekt. Man kan köra [rigg-> balun - balun -> match -> konstlast]. Man kör matchboxen baklänges och kan med den ställa in lämplig komplex last, sedan bränns effekten bort i konstlasten.
Last edited:
SM0AOM
Well-Known Member
Det som du åstadkommit är en dipolantenn med "tjocka element", där den ena elementhalvan är de två parallellkopplade trådarna och den andra är VV-ledningarna + husets stomme.
Eftersom det inte framgår på vilken våning som "shacket" ligger är det svårt att säga något om resonansfrekvensen hos den andra halvan, men om matningspunkten ligger på 6:e våningen ligger den första resonansen i häraden av 80m-bandet. Där "flyter" matningspunkten på en impedans relativt hela omgivningen av några 100-tal ohm.
Det "tjocka" elementet nedanför matningspunkten kommer att ha en relativt liten strömtäthet, vilket gör att EMI-risken minskar. Dock kommer HF-strömmar att flyta utanpå ledningarna vilket i värsta fall kan hamna i grannarnas hemelektronik. Det värsta fallet uppstår ifall någon granne också kommer på den ljusa idén att jorda något i sitt värmeelement.
73/
Karl-Arne
SM0AOM
Det är lite trist att upptäcka att en stor strömbalun med ferrit blir glödhet vid 100W vanlig telegrafi. Det har hänt mig vid semesterkörning med en i sista stund hopkommen vertikalantenn matad med 450 ohms bandkabel. Det var nog en stor del av uteffekten som blev till värme. I det fallet hade en förlustfri drossel känts bättre.
/Roland
SM0KBW
Well-Known Member
@AOM:
Om du någon gång promenerat på "fel" sida om Örbyleden så finns det i Bandhagen en stor lekpark med plaskdamm, ovanför denna finns det ett antal stjärnhus i tegel. Husen är sju våningar höga och vi bor på 3:e våningen i ett av dessa.
Visst sprids naturligtvis HF-strömmar över vattenledningsnätet och kan orsaka störning hos grannarna men det är inget jag hört något om, är på god fot med flesta och ingen har sagt något. Inte heller finns det några illvilliga meddelanden via namnen på wlan-servrarna i huset. Har mätt spännigsskillnaden mellan element och el-jord och den är i stort 0V, resistansen mellan el-jord och element är mindre än 1 Ohm vilket tyder på att det är relativt god kontakt mellan värmesystemet och marken vilket gör analysen på vad jag egentligen jordar i ännu mer komplicerad
Vem, förutom en annan amatör skulle idag komma på idén att jorda i elementet. I samband med stambyte för ett par år sedan så uppdaterades elnätet och det finns nu endast jordade eluttag i huset även lamputtagen är jordade.
Detta är den enda HF antenn som jag kan få till och alternativet är ingen alls så, som den pragmatiker jag är så kör jag tills det visar sig att någon blir störd.
Om du någon gång promenerat på "fel" sida om Örbyleden så finns det i Bandhagen en stor lekpark med plaskdamm, ovanför denna finns det ett antal stjärnhus i tegel. Husen är sju våningar höga och vi bor på 3:e våningen i ett av dessa.
Visst sprids naturligtvis HF-strömmar över vattenledningsnätet och kan orsaka störning hos grannarna men det är inget jag hört något om, är på god fot med flesta och ingen har sagt något. Inte heller finns det några illvilliga meddelanden via namnen på wlan-servrarna i huset. Har mätt spännigsskillnaden mellan element och el-jord och den är i stort 0V, resistansen mellan el-jord och element är mindre än 1 Ohm vilket tyder på att det är relativt god kontakt mellan värmesystemet och marken vilket gör analysen på vad jag egentligen jordar i ännu mer komplicerad
Vem, förutom en annan amatör skulle idag komma på idén att jorda i elementet. I samband med stambyte för ett par år sedan så uppdaterades elnätet och det finns nu endast jordade eluttag i huset även lamputtagen är jordade.
Detta är den enda HF antenn som jag kan få till och alternativet är ingen alls så, som den pragmatiker jag är så kör jag tills det visar sig att någon blir störd.
Last edited:
SM0KBW
Well-Known Member
Antar att du talar om en 4:1 balun, en drossel är ju en 1:1 strömbalun och hade arbetat under ännu högre missanpassning - är du säker på att den inte skulle blivit ännu varmare?
SM7EQL
Kortvågs- och UKV-tekniker
BRF skrev; "Det är lite trist att upptäcka att en stor strömbalun med ferrit blir glödhet vid 100W vanlig telegrafi. Det har hänt mig vid semesterkörning med en i sista stund hopkommen vertikalantenn matad med 450 ohms bandkabel. Det var nog en stor del av uteffekten som blev till värme. I det fallet hade en förlustfri drossel känts bättre."
-----
Ja verkligen. Inför en semestertripp för många år sedan svepte jag ihop en koaxialdipol för 20 m. Det finns olika beskrivningar på sådana på nätet där de flesta baseras på 4-6 varv av matarledningen en kvarts våglängd från matningspunkten. Det fungerar inte alls om man börjar mäta. Dock går det bra att köra radio.
Jag labbade med spärrdrosseln och här gäller det ju att tillverka en common mode strömdrossel med mycket hög impedans/serieresistans. Inte lätt. Utöver den där 4-6 varviga spolen så brukar folk rekommendera ferriter av olika slag vilket inte heller fungerar om man börjar mäta. Det går dock fortfarande bra att köra radio trots att ferriterna blir varma. Det enda som fungerade riktigt bra var att linda upp koaxkabeln som en Hi-Q induktans och parallellkoppla med en vridkondensator. När den stämdes av till resonans fick man en spärrkrets som höll sig kall och var särdeles högohmig. Då blev mätresultaten stabila. Så ferriter med förluster passar nog bäst om common mode stömmarna inte är allt för höga.
Många fallgropar här.
/Bengt
-----
Ja verkligen. Inför en semestertripp för många år sedan svepte jag ihop en koaxialdipol för 20 m. Det finns olika beskrivningar på sådana på nätet där de flesta baseras på 4-6 varv av matarledningen en kvarts våglängd från matningspunkten. Det fungerar inte alls om man börjar mäta. Dock går det bra att köra radio.
Jag labbade med spärrdrosseln och här gäller det ju att tillverka en common mode strömdrossel med mycket hög impedans/serieresistans. Inte lätt. Utöver den där 4-6 varviga spolen så brukar folk rekommendera ferriter av olika slag vilket inte heller fungerar om man börjar mäta. Det går dock fortfarande bra att köra radio trots att ferriterna blir varma. Det enda som fungerade riktigt bra var att linda upp koaxkabeln som en Hi-Q induktans och parallellkoppla med en vridkondensator. När den stämdes av till resonans fick man en spärrkrets som höll sig kall och var särdeles högohmig. Då blev mätresultaten stabila. Så ferriter med förluster passar nog bäst om common mode stömmarna inte är allt för höga.
Många fallgropar här.
/Bengt
SM0KBW
Well-Known Member
Common mode strömmar och komplexa laster i balunens lägre frekvensområde, där finns nog akilleshälen. CM-strömmarna kommer ju direkt att tas upp av ferriterna och enligt de kunniga så fungerar en Guanella 4:1 mer som en vanlig transformator vid lägre frekvens. Ferriter mår ju inte heller bra av höga temperaturer.
Som jag skrivit så har jag ingen vettig balanserad antenn vid hemma QTH:et. Live mätningar får vänta tills vägarna till stugan blir farbara, ingen plogning på vintern. Vid stugan väntar min loopantenn med stegmatning och den är mer lämpad för experiment.
Dessutom är det någon kilometer till närmaste granne så det är ringa risk för RFI
))
Som jag skrivit så har jag ingen vettig balanserad antenn vid hemma QTH:et. Live mätningar får vänta tills vägarna till stugan blir farbara, ingen plogning på vintern. Vid stugan väntar min loopantenn med stegmatning och den är mer lämpad för experiment.
Dessutom är det någon kilometer till närmaste granne så det är ringa risk för RFI
))Jag hade en liten obalanserad anpassningsenhet så bandkabeln gick över i en RG-58 sista biten. Den var upplindad på en ferrittoroid med 60 mm diameter.
Det hade varit bättre med Bengts metod att göra en parallellkrets med RG-58an som "spoltråd".
/Roland
Jag blir inte riktigt klok på det här med baluner, ununer, rf-drosslar och common mode chokes (vad kallas dom på svenska?)
Så här tolkar jag det hela:
Balun = impedanstransformator från balanserade antennsystem till obalanserad matning
Unun = impedanstransformator från obalanserade antennsystem till obalanserad matning
RF-drossel = manick för att dämpa common mode-störningar vilket ofta visar sig som signaler på koaxialkabelskärmens utsida
Jag upplever att många youtube-klipp och foruminlägg jag läser använder begreppen hejvilt omvartannat. Jag har tänkt linda en Guanella 4:1 balun till ett antennprojekt. Som jag tolkat det hela bör jag då kunna mata en balanserad antenn med 200 Ohms impedans med en 50 Ohm koaxialkabel och få ett SWR på nära 1:1
En youtube-video jag hittade var MYCKET tydlig med att man ska ha både balun OCH common mode chokes placerade i bägge ändar av matningssystemet. Är detta alltid att föredra och kommer en Guanella ha någon som helst effekt på eventuella common mode-strömmar som så vitt jag förstår det hela kan uppstå om den anslutna antennen inte är balanserad?
Eftersom jag uteslutande använder min Yaesu FT818 är det mycket låga effekter vi pratar om (ca 5W) och det finns inga planer på att köra högre effekter än så. Jag planerar ett rent mono-band-bygge så det är endast 80m som är av intresse just nu. Av denna anledning har jag beställt ett gäng T120-2 och T130-14 för att jämföra med min nanoVNA.
Kan någon i extremt enkla termer förklara vad skillnaden på en balun/unun och en CM-choke egentligen är? Kan/bör/måste man ha olika kärnmaterial till resp typ av komponent?
Så här tolkar jag det hela:
Balun = impedanstransformator från balanserade antennsystem till obalanserad matning
Unun = impedanstransformator från obalanserade antennsystem till obalanserad matning
RF-drossel = manick för att dämpa common mode-störningar vilket ofta visar sig som signaler på koaxialkabelskärmens utsida
Jag upplever att många youtube-klipp och foruminlägg jag läser använder begreppen hejvilt omvartannat. Jag har tänkt linda en Guanella 4:1 balun till ett antennprojekt. Som jag tolkat det hela bör jag då kunna mata en balanserad antenn med 200 Ohms impedans med en 50 Ohm koaxialkabel och få ett SWR på nära 1:1
En youtube-video jag hittade var MYCKET tydlig med att man ska ha både balun OCH common mode chokes placerade i bägge ändar av matningssystemet. Är detta alltid att föredra och kommer en Guanella ha någon som helst effekt på eventuella common mode-strömmar som så vitt jag förstår det hela kan uppstå om den anslutna antennen inte är balanserad?
Eftersom jag uteslutande använder min Yaesu FT818 är det mycket låga effekter vi pratar om (ca 5W) och det finns inga planer på att köra högre effekter än så. Jag planerar ett rent mono-band-bygge så det är endast 80m som är av intresse just nu. Av denna anledning har jag beställt ett gäng T120-2 och T130-14 för att jämföra med min nanoVNA.
Kan någon i extremt enkla termer förklara vad skillnaden på en balun/unun och en CM-choke egentligen är? Kan/bör/måste man ha olika kärnmaterial till resp typ av komponent?
SM0AOM
Well-Known Member
Gränsen mellan Baluner/UnUner och CM-drosslar är flytande.
En ideal strömbalun är samtidigt en perfekt CM-drossel som fullständigt
hindrar CM-strömmar att flyta utefter matningsledningen.
Däremot saknar en UnUn helt CM-undertryckningsegenskaper, och ifall man skulle behöva det så måste en separat CM-drossel användas.
Det är svårt att göra en CM-drossel som har hög impedans i ett stort frekvensområde, medan det blir lättare när frekvensområdet minskar. Det
går att göra en CM-drossel med extremt hög impedans genom att skapa en resonanskrets av koaxialkabelns ytterledare vilka stäms av genom en variabel kondensator.
Guanella-balunen tillhör familjen "strömbaluner" och undertrycker CM-strömmar redan i sitt grundutförande, dock kan man nog inte räkna med mer än 1:30 eller 30 dB CM-undertryckning utan att göra speciella åtgärder.
Ruthroff-balunen är en "spänningsbalun" och har i sitt grundutförande endast liten CM-undertryckning. Man kompletterar ofta en Ruthroff-balun med en separat CM-drossel.
Om man åstadkommer en balun-funktion i ett nät som består av kopplade induktanser, som t.ex. den link-kopplade antennavstämmaren, så går det att få extremt höga CM-impedanser. CM-impedansens belopp bestäms då av hur stora ströinduktanser och strökapacitanser som finns i nätet.
På relativt låga frekvenser och små frekvensområden går det tämligen enkelt att åstadkomma CM-undertryckningar på mer än 1:100 eller 40 dB.
En ideal strömbalun är samtidigt en perfekt CM-drossel som fullständigt
hindrar CM-strömmar att flyta utefter matningsledningen.
Däremot saknar en UnUn helt CM-undertryckningsegenskaper, och ifall man skulle behöva det så måste en separat CM-drossel användas.
Det är svårt att göra en CM-drossel som har hög impedans i ett stort frekvensområde, medan det blir lättare när frekvensområdet minskar. Det
går att göra en CM-drossel med extremt hög impedans genom att skapa en resonanskrets av koaxialkabelns ytterledare vilka stäms av genom en variabel kondensator.
Guanella-balunen tillhör familjen "strömbaluner" och undertrycker CM-strömmar redan i sitt grundutförande, dock kan man nog inte räkna med mer än 1:30 eller 30 dB CM-undertryckning utan att göra speciella åtgärder.
Ruthroff-balunen är en "spänningsbalun" och har i sitt grundutförande endast liten CM-undertryckning. Man kompletterar ofta en Ruthroff-balun med en separat CM-drossel.
Om man åstadkommer en balun-funktion i ett nät som består av kopplade induktanser, som t.ex. den link-kopplade antennavstämmaren, så går det att få extremt höga CM-impedanser. CM-impedansens belopp bestäms då av hur stora ströinduktanser och strökapacitanser som finns i nätet.
På relativt låga frekvenser och små frekvensområden går det tämligen enkelt att åstadkomma CM-undertryckningar på mer än 1:100 eller 40 dB.