Балун для антенны длинный провод своими руками

Балун для антенны длинный провод своими руками

Попытка сделать балун, аналогичный конструкции Diamond BU-50.

В сети есть фото аналогичного балуна BU-55 в разобранном виде по которому можно понять принцип изготовления данного устройства.

К сожалению, не удалось узнать, какой именно феррит использует фирма Diamond. Я попробовал сделать похожий балун на отрезке феррита марки 400НН от старых вещательных приёмников. В качестве материала использовал обмоточный провод диаметром 1мм, смотанный с дросселя компьютерного блока питания. В общем, всё за три копейки, как я люблю.

Сама идея повторения данной конструкции заключается в том, что такой балун имеет, на мой взгляд, несколько очень важных положительных свойств.

1.Гальванически, полотно антенны получается заземлённым (при условии, что заземлён корпус передатчика), в результате чего, проблема с накоплением статики решена достаточно эффективно. За несколько лет непрерывной работы антенны IV-40m с балуном Diamond BU-50 в паре с WebSDR-приёмником ни разу не возникло аварийной ситуации с выгоранием входных цепей и прочими прелестями.

Аналогичная антенна у которой фидер у полотна намотан на ферритовом кольце (а ля симметрирование) и гальванически соединён с полотном — бъёт статикой при малейшем намёке на грозу, ветер, снег, т.к. на том отрезке полотна, которое присоединено к центральной жиле, накапливающийся заряд может не стекать на корпус в силу определённых схемных решений входных цепей. Поэтому, иногда ставят дроссели на землю, разрядники и т.п..

Если антенный разъём с любым типом согласования-симметрирования фидера и антенны какое-то время «висел в воздухе», то сначала необходимо поднести его к шасси, чтобы произвести заряд возможно накопившейся статики.

2.Сигнал не передаётся через фидер к полотну через индуктивную связь посредством сердечника феррита, что значительно увеличивает максимальную подводимую мощность. Позже, когда я установлю данный балун на реальную антенну, где сейчас установлен бинокль с двумя обмотками и индуктивной связью фидер-полотно — сниму характеристики нового балуна на предмет разницы в полосе пропускания двух вариантов симметрирования антенны с коаксиальным фидером. Предполагаю и надеюсь, что в случае с новым балуном полоса будет шире.

3.Конструкция в виде стержня свободна от всевозможных намагничиваний, которым подвержены замкнутые кольца.

4.Функция симметрирования, так же, является очень важным качеством такого балуна.

Балун 1:1 (он же ШПТЛ) выполняется по следующей схеме:

Моя конструкция без корпуса имеет следующий вид:

Обмотка состоит из восьми витков и выполняется в три провода, соединение обмоток видно из представленного фото. К верхним выводам подключается полотно антенны, к коаксиальному разъёму — фидер. Получилось так, что я намотал балун в другую сторону, нежели выполнен BU-55, но сути дела это не меняет. Два нижних провода запаяны на корпус разъёма SO-239. Паять лучше с флюсом ЛТИ-120 или с кислотой. Я мучился с канифолью и 100-ваттным паяльником.

Вот, кстати, типовая схема данного балуна, которую можно найти в разных интерпретациях:

Здесь автор предлагает наматывать 13 витков. На одном из форумов есть информация о хорошем результате с 10-ю витками. Предполагаю, что можно экспериментировать до получения желаемого результата и с кол-вом витков и с толщиной провода и с ферритом.

Характеристика в полосе до 30МГц моего варианта выглядит следующим образом:

Начиная с диапазона 80м, характеристика вполне приличная.

Например, характеристика в области диапазона 80м:

Характеристика в области диапазона 40м:

Позже, графики были обновлены с применением переходника PL-259_PL-259. Первоначально, использовался имеющийся под рукой соединительный кабель 0,9м.

В целом, результатом я доволен, т.к есть идея установить подобные симметрирующие устройства на две антенны — IV-40m и IV-80m. Планирую сделать это в ближайшее время.

Произведена замена балуна на ферритовых трубках от мониторных кабелей антенны Inverted-V, установленной на дачном участке, на данный балун.

После настройки частоты резонанса путём подбора длины плеч полотна антенны, получен следующий результат:

Увеличение области с участком диапазона 80м:

Видео процесса установки балуна на антенну Inverted-V. Часть-1:

Ссылка на I/Q-файл записи приёма на данную антенну.

Поправки и разъяснения к роликам:

1.Стеклопластиковая мачта была установлена в 2010-м году.

2.Используемая мною длина фидера, согласно разметке на изоляции, составляет 53м (по уточнённым данным). В эту физическую длину кабеля укладывается два отрезка с электрической длиной пол-волны для частоты 3,7Мгц (300000м/с / 3700кГц / 2 x Ку) с учётом реального коэффициента укорочения данного кабеля марки РК-50-3-18 равного 0,68 (на видео ошибочно указан Ку=0,73). Одного отрезка кабеля в 26,5м не хватает от точки подключения к балуну до шека, поэтому пришлось использовать двойную длину. В эту же физическую длину кабеля укладывается один отрезок с электрической длиной в пол-волны для диапазона 160м (примерно, 1,85МГц) и три отрезка в пол-волны для частоты 11,1МГц, не представляющей интереса для радиолюбителей, т.к. данная частота не попадает в диапазон 30м (больше на 1МГц). Поэтому, в выбранном участке сканирования 1-6МГц отображаются все три перечисленные выше области для конкретного отрезка кабеля. Для диапазона 40м с центральной частотой 7,1МГц понадобился бы отрезок кабеля с минимальной длиной 14,4м (для моего кабеля с Ку=0,68), а если использовать имеющийся отрезок фидера, то его можно наращивать до длины 57,5м и получить необходимую физическую длину фидера, в которую будет укладываться четыре отрезка в пол-волны для частоты 7,1МГц. При этом, область с отсутствующей реактивностью фидера будет заметно шире диапазона 40м. Для соединения двух и более отрезков кабеля с разъёмами PL-259 можно использовать переходник с двумя разъёмами SO-239.

Довольно часто радиолюбители устанавливают на одной мачте два полотна для диапазонов 40м/80м, подключенных к одному фидеру («запитанных одним кабелем»), но мало кто задумывается, что для работы в режиме бегущей волны, длина фидера для каждого диапазона должна быть своя. Этот момент можно учитывать, путём наращивания длины фидера при переключении на диапазон 40м, при этом, исходная длина фидера должна составлять не менее одного отрезка в пол-волны для диапазона 80м.

3.Используемые такелажные изоляторы называются ИТО-2.

4.Приведена ссылка на I/Q-файл, записанный несколько позже в тот же день, нежели показанный на видео Части-3, т.к. к тому моменту прохождение улучшилось.

О варианте симметрирующего балуна для согласования диполя (

72-75Ом) с коаксиальным кабелем с волновым сопротивлением 75Ом или 50Ом.

В первом случае, можно выполнить аналогичный балун 1:1, главной задачей которого будет симметрирование. Можно попробовать поставить запорный дроссель на ферритовом кольце. При этом, для соблюдения условий согласования, необходимо использовать и ВЧ-разъёмы 75Ом и выходной каскад должен быть рассчитан на это сопротивление. Самый простой вариант — ламповый оконечный усилитель с П-контуром.

Во втором случае, помимо симметрирования, необходимо произвести ещё и трансформацию сопротивлений 50Ом к 75Ом. Казалось бы, коэффициент трансформации по сопротивлению составляет 1,5. Однако, это совсем не значит, что разница в кол-ве витков трансформатора будет составлять тоже 1,5. Дело в том, что здесь имеет место квадратичная зависимость изменения сопротивления при изменении напряжения.

ШПТЛ (широкополосный трансформатор на линиях) 1:4 трансформирует сопротивление в 4 раза, но напряжение на входе и выходе различается вдвое, т.е. U вх /U вых =1:2=1/√4

Почему так — это следует из закона Ома и закона сохранения энергии, как бы высокопарно это не звучало.

Пример: ВЧ-сигнал с эффективным (здесь и далее) напряжением 10В подаётся через коаксиальный кабель с волновым сопротивлением 50Ом на вход ШПТЛ с коэффициентом трансформации по сопротивлению 1:4. На выходе ШПТЛ подключена нагрузка с сопротивлением 200Ом. Источник сигнала «видит» нагрузку R=50Ом. В этом случае, подводимая на вход ШПТЛ мощность составляет P вх =U эфф xU эфф /R =2Вт.

Если ШПТЛ выполнен правильно, то он должен передать эту же мощность в нагрузку с минимальными потерями, которыми в данном примере можно пренебречь — P вх ≈ P вых .

Исходя из того, что активное сопротивление нагрузки R н у нас составляет 200Ом — напряжение на выходе ШПТЛ равно корню из произведения мощности на сопротивление, т.е. U эфф =√(P вых x R н ). Получаем 20В, что вдвое больше значения входного ВЧ-напряжения. Эта формула выводится следующим образом:

P=UxI, I=U/R, U=IxR => P=IxIxR или P=UxU/R => U=√(PxR)

В данном примере мы знаем напряжение и сопротивление на входе, мощность и сопротивление на выходе. Остаётся посчитать напряжение на выходе. Сопоставив соотношение напряжений и сопротивлений на входе/выходе увидим квадратичную зависимость изменения сопротивления при изменении напряжения. Т.е. при изменении напряжения вдвое, сопротивление изменяется вчетверо. При изменении напряжения втрое — сопротивление изменяется в девять раз и т.д..

Теперь — самое интересное — найти коэффициент трансформации К тр по напряжению для ШПТЛ при соотношении сопротивлений 1:1,5 (50Ом к 75Ом).

Исходя из примера, описанного выше, необходимо извлечь квадратный корень из 1,5 — получим К тр =1,22. Именно такое соотношение по напряжению необходимо получить в ШПТЛ. Но, поскольку, он ещё должен обладать свойством симметрирования — подключать источник и нагрузку к ШПТЛ нужно в соответствующих долях, причём должна иметь место симметрия при подключении нагрузки относительно оплётки/корпуса несимметричного фидера. Как правильно утверждает RX3AKT, пропорция должна составлять 5:6.

Действительно, значение К тр =1,22 можно условно разделить на шесть долей, при этом, пять долей отвести на входную цепь, а шесть — на выходную. Автор предлагает следующую схему подключения:

Здесь видно, как выполняется данное соотношение, нагрузка же подключена симметрично (по три доли) относительно оплётки несимметричного кабеля.

Остаётся только правильно реализовать данную идею на практике. О том, как предлагается исполнить данный ШПТЛ указанно по ссылке выше.

Источник

Балун для антенны длинный провод своими руками

Универсальный балун для антенны длинный провод. Начну с того что работая в полевых условиях мы как правило используем резонансную антенну на один диапазон. Да и то ее иногда приходиться подстраивать. Все это требует времени: и установить удочку — мачту и подвесить на ней антенну, и закрепить лучу. Затем проверяем согласование и еще приходится подстраивать длину лучей.

Чем хороша антенна длинный провод, так это тем что ее можно подвесить на любом кусте, как угодно изгибать, но самое главное что антенна дает возможность работать на многих диапазонах. Правда для этого нужен будет тюнер, который и будет согласовывать. Я использовал для полевых выходов небольшой тюнер LDG. В целом работой тюнера и антенны LW остался доволен. Хотя на некоторых ВЧ диапазонах не удалось добиться хорошего согласования.

Как позже выяснилось все из-за высокого сопротивления, которое тюнер согласовывает с трудом. Вот и возникла идея помочь тюнеру согласовывать большие сопротивления на ВЧ диапазонах. А для этого нам понадобиться широкополосный трансформатор. Причем желательно чтобы можно было изменять коэффициент трансформации. Решил что лучше всего будет 1:4 и 1:9, так как здесь достигается максимальная широкополосность.

Трансформатор сделать легко, но важно его и проверить как он будет работать на разных диапазонах (на нагрузку 240+240 Ом и 240) и с разным коэффициентом трансформации. Это можно увидеть из нашего видеоролика. Главное что все получилось, и теперь можно продолжить проект.

Источник

Тема: Балун: делаем сами

Обратные ссылки

Опции темы

Я не против ферритов в АФУ. На даче у меня самодельная DX2000 без НЧ диапазона. Там согласование путем перемещение отводов на без каркасной катушке.
И прекрасно строится, но это для вертикалов. А вот для диполя, я не видел подобное согласование.

• Поделиться
  • Поделиться этим сообщением через
  • Digg
  • Del.icio.us
  • Technorati
  • Разместить в ВКонтакте
  • Разместить в Facebook
  • Разместить в MySpace
  • Разместить в Twitter
  • Разместить в ЖЖ
  • Разместить в Google
  • Разместить в Yahoo
  • Разместить в Яндекс.Закладках
  • Разместить в Ссылки@Mail.Ru
  • Reddit!

В-общем-то, да. Это плата за согласование выхода с нагрузкой. К слову, в передатчике Р-631 (Пламя, 7,5 кВт, автомобильный вариант) на частотах от 1,5 до 4 МГц (или около того, не помню точно) подключается ШСУ (широкополосное согласующее устройство). Антенна штатная, штырь 10 м сложной конструкции с катушками (трапами?) внутри. По паспорту выходная мощность на его выходе должна быть не менее 200 Вт. Куда девается остальная мощность — рассеивается в ШСУ, поэтому этот «чемодан» размером с крышу кабины Урала и высотой сантиметров 40 в металлическом ребристом корпусе.

• Поделиться
  • Поделиться этим сообщением через
  • Digg
  • Del.icio.us
  • Technorati
  • Разместить в ВКонтакте
  • Разместить в Facebook
  • Разместить в MySpace
  • Разместить в Twitter
  • Разместить в ЖЖ
  • Разместить в Google
  • Разместить в Yahoo
  • Разместить в Яндекс.Закладках
  • Разместить в Ссылки@Mail.Ru
  • Reddit!

Вы перемещением отводов добиваетесь настройки по частоте . А Балун это несимметричный в симметричный и наоборот. А если трансформатор сопротивлений то и согласование по сопротивлению. Ну примерно так: 50/125;50/200; 50/300; Антенна то не знает что ей необходимо быть согласованной с вашим 50Ом ным кабелем, а вы ей в этом помогаете! А если просто подключить несимметричный кабель к симметричной антенне то 50/50 при примерно равных сопротивлениях кабеля и антенны. По любому лучше согласовать вверху на самой антенне с отходящим кабелем чем внизу с помощью тюнера ну если только в небольших пределах ,центр и края диапазона.Ну это уже ловля блох!

Последний раз редактировалось R6LCF; 24.08.2016 в 17:37 .

• Поделиться
  • Поделиться этим сообщением через
  • Digg
  • Del.icio.us
  • Technorati
  • Разместить в ВКонтакте
  • Разместить в Facebook
  • Разместить в MySpace
  • Разместить в Twitter
  • Разместить в ЖЖ
  • Разместить в Google
  • Разместить в Yahoo
  • Разместить в Яндекс.Закладках
  • Разместить в Ссылки@Mail.Ru
  • Reddit!

Хи Хи КПД в минусе. Я убедился, что хоть килограмм ферритовых колец в согласующим устройстве они все равно будут греть атмосферу.

• Поделиться
  • Поделиться этим сообщением через
  • Digg
  • Del.icio.us
  • Technorati
  • Разместить в ВКонтакте
  • Разместить в Facebook
  • Разместить в MySpace
  • Разместить в Twitter
  • Разместить в ЖЖ
  • Разместить в Google
  • Разместить в Yahoo
  • Разместить в Яндекс.Закладках
  • Разместить в Ссылки@Mail.Ru
  • Reddit!

Я уже писал, что в АФУ я делетант, но почему в описаном мной согласовании плохого? Если можно поясните, я постараюсь понять и исправить.

• Поделиться
  • Поделиться этим сообщением через
  • Digg
  • Del.icio.us
  • Technorati
  • Разместить в ВКонтакте
  • Разместить в Facebook
  • Разместить в MySpace
  • Разместить в Twitter
  • Разместить в ЖЖ
  • Разместить в Google
  • Разместить в Yahoo
  • Разместить в Яндекс.Закладках
  • Разместить в Ссылки@Mail.Ru
  • Reddit!

• Поделиться
  • Поделиться этим сообщением через
  • Digg
  • Del.icio.us
  • Technorati
  • Разместить в ВКонтакте
  • Разместить в Facebook
  • Разместить в MySpace
  • Разместить в Twitter
  • Разместить в ЖЖ
  • Разместить в Google
  • Разместить в Yahoo
  • Разместить в Яндекс.Закладках
  • Разместить в Ссылки@Mail.Ru
  • Reddit!

Это расплата за .. впрочем, Михаил все рассказал.

• Поделиться
  • Поделиться этим сообщением через
  • Digg
  • Del.icio.us
  • Technorati
  • Разместить в ВКонтакте
  • Разместить в Facebook
  • Разместить в MySpace
  • Разместить в Twitter
  • Разместить в ЖЖ
  • Разместить в Google
  • Разместить в Yahoo
  • Разместить в Яндекс.Закладках
  • Разместить в Ссылки@Mail.Ru
  • Reddit!

Да плохого ничего нет , это вертикал .На НЧ не эффективный но вертикал.Зачем повторяться:Антенна DX 2000

• Поделиться
  • Поделиться этим сообщением через
  • Digg
  • Del.icio.us
  • Technorati
  • Разместить в ВКонтакте
  • Разместить в Facebook
  • Разместить в MySpace
  • Разместить в Twitter
  • Разместить в ЖЖ
  • Разместить в Google
  • Разместить в Yahoo
  • Разместить в Яндекс.Закладках
  • Разместить в Ссылки@Mail.Ru
  • Reddit!

Казалось бы проще балуна только . русская винтовка.))
Собрался поактивничать на 160м. Когда-то висел на крыше диполь( 2х39,5м). Но снял — статики много собирает. Да и годы были активного Солнца. На ВЧ-диапазонах круглосуточно проход был. Теперь не те времена. Да и интересы изменились — больше в «цифре» работаю.
На крыше «телескописчка» от Р-140, высотой 10м. Не до конца выдвинута, потому что на ней AD-223 крутится. Вот под ней-то и хочу зацепить WINDOM (27.5+53м), чтобы обеспечивал 160м и 80м. Более высокие диапазоны не интересуют. Высота над железобетонной крышей будет небольшой. Точка подключения фидера около 10-ти метров. Концы будут опускаться почти до низа. Питать надо через тр-р 6к1. Хотя возможно и 4к1. Настройка покажет что лучше.
Залез в интернет с поиском балуна 6к1. Заинтересовали две картинки. На первой тр-р выполнен на «бинокле» из ферритовых трубок от компьютерных шнуров питания. Намотка тремя проводами. На второй выполнен на кольце. Намотка двумя проводами. В описании к обоим картинкам было сказано, что тр-ры 6к1. Хотя что-то мне подсказывает, что на кольце не 6к1, а 4к1. Какой предпочтительней?
Кольца Т-200 у меня нет. Есть марки 2000НМ и 1000НМ. Думаю, что для 160 и 80м пойдет.
P.S. Можно было бы снова повесить диполь (2х39,5м), но тогда диапазон 80м у меня без антенны остается. Поэтому вариант с Windom более предпочтительней.

Последний раз редактировалось RX4CD; 13.03.2017 в 19:52 .

Источник