Forum Krótkofalarskie PKI

Witam, jak wiadomo jest kilka, a co najmniej trzy znane mi sposoby na wykonanie baluna prądowego 1:1, czyli przez nawinięcie przewodu antenowego na rurę, nawinięcie przewodu na rdzeń lub nałożenie rdzeni ferrytowych w postaci rurek na kabel, zastanawia mnie czy jest jakaś wyższość jednego sposobu nad drugim, nie pytam o to ile to ma być zwojów, jaki rdzeń itp., a o wyższość jednego sposobu wykonania nad drugim.

Pozdrawiam i życzę wesołych świąt.

Każdy ze sposobów jest dobry.
Nawinięcie na rurę, czyli balun powietrzny będzie wymagał na niższe pasma większej liczby zwojów niż nawinięty na rdzeń.
Z jakiegoś powodu, najbardziej odpowiada mi balun w postaci nałożonych rurkowych rdzeni na fider.
Nie potrafię powiedzieć dlaczego. Takie intuicyjne preferencje. Używam dwa takie baluny, w właściwie ununy na kablach RF7.
Ważne jest, aby dobrze je zabezpieczyć przed wnikaniem wody, gdyż zamarzająca woda potrafi rozsadzić rdzenie.
U siebie osmarowałem solidnie silikonem z zewnątrz i wewnątrz i włożyłem do koszulki termokurczliwej. Solidnie zaślepiłem z obydwu stron. Takie czarne "kiełbaski" wiszą pod antenami.

Witam, no właśnie balun w postaci nałożonych rurkowych rdzeni na fider również najbardziej przypadł mi do gustu, bardziej prosty w konstrukcji, bez komplikowania nawijaniem przewodu na rdzeń, rdzenie można założyć na fider bez stosowania gniazd, wtyczek, zachowując ciągłość,ale pomyślałem że może ten sposób ma jakieś wady o których nie wiem.

Tali unun jest chyba najcięższy, ale to jedyna słabsza strona.
U mnie niema to znaczenia, gdyż antena jest zawieszona na wierzchołki i końcach.
O ile dobrze pamiętam mam nałożone 20 rdzeni idealnie pasujących do kabla na antenie fan-dipol inv-vee na 80,40, 30 i 6m.
Czy coś polepszył, tego nie wiem, bo nie miałem problemów z w cz w radioshack natomiast pomiary swr przed zastosowaniem ununa i po nie wykazały istotnych różnic.
Max moc mojego to to 500W.
Myślę że to rozwiązanie ma najmniejsze ryzyko nasycania się rdzeni od mocy nadajnika, choć w pozostałych przypadkach też rdzeń nie przenosi mocy, a tylko tę część wynikającą z asymetrii, więc pod tym względem chyba nie powinno być różnic. Ale jakoś przełożenie kabla przez otwór bardziej mnie przekonuje niż jego nawinięcie na rdzeń. W przypadku ununa powietrznego, takie problem nasycania nie istnieje. Powietrze się nie nasyca magnetycznie . Najwyżej straty na oporności kabla, straty w dielektryku, tłumienie kabla......

Jeden z wykładowców na Politechnice określał takie podpowiedzi intuicji jako "wyczucie inżynierskie" .
Mieliśmy na pierwszym roku na wydz. Elektrycznym taki przedmiot gdzie projektowaliśmy dużą przekładnię zębatą.
I tam właśnie były wyliczenia, ale też pewne miejsce na intuicję .

Trzeba by zmierzyć tłumienie tych nawleczonych rdzeni. Bez tego to tylko wróżenie z fusów.
M

A mnie najbardziej przekonuje ciężar.

sq9dhc pisze:

Witam, jak wiadomo jest kilka, a co najmniej trzy znane mi sposoby na wykonanie baluna prądowego 1:1, czyli przez nawinięcie przewodu antenowego na rurę, nawinięcie przewodu na rdzeń lub nałożenie rdzeni ferrytowych w postaci rurek na kabel, zastanawia mnie czy jest jakaś wyższość jednego sposobu nad drugim

1/ "nawinięcie przewodu antenowego na rurę"

Impedancja dla prądu współbieżnego będzie miała charakter reaktancyjny (indukcyjność). A więc czasem ten sposób pomoże, czasem zaś zaszkodzić może.


2/ "nawinięcie przewodu na rdzeń"

Jeśli dobrze dobierze się rdzeń i liczbę zwojów to ww. impedancja będzie miała znaczną składową rezystancyjną, a więc na pewno pomoże w tłumieniu niepożądanego prądu.


3/ "nałożenie rdzeni ferrytowych w postaci rurek na kabel"

Tutaj również (jak w p. 2/) przy dobrze dobranym materiale rdzeni i ich ilości dominować będzie składowa rezystancyjna, z tym że nie osiągnie się tak wysokich wartości impedancji, jak w p.2/


Krótko mówiąc: w krytycznych sytuacjach, gdzie wymagane jest |Z| w kiloomach najlepiej stosować 2/.
Tam gdzie wystarczy kilkaset Ohm może być rozwiązanie 3/
Zaś 1/ jest rozwiązaniem, które w pewnych przypadkach się sprawdzi, ale może też spowodować przykre niespodzianki.

sq9dhc pisze:

Witam, jak wiadomo jest kilka, a co najmniej trzy znane mi sposoby na wykonanie baluna prądowego 1:1, czyli przez nawinięcie przewodu antenowego na rurę, nawinięcie przewodu na rdzeń lub nałożenie rdzeni ferrytowych w postaci rurek na kabel, zastanawia mnie czy jest jakaś wyższość jednego sposobu nad drugim, nie pytam o to ile to ma być zwojów, jaki rdzeń itp., a o wyższość jednego sposobu wykonania nad drugim.

Pozdrawiam i życzę wesołych świąt.

Cześć,
zrobiłem balun prądowy Guanella (potrzebowałem 4:1) i dodatkowo założyłem perełki. Z charakterystyki tłumienności wynikało &gt,12 szt. Dałem 15 szt. bo sąsiad, na którego kominie zawiesiłem swoją OCF powiedział, że jak będą jakiekolwiek problemy, każe mi antenę zdemontować z jego komina. Antena wisi już 4 miesiące, czyli jest OK. O dziwo, nikogo nie boli głowa ani nie psuje się lodówka. Kury nie przestały znosić jajek bo to miasto jest więc kur tu nikt nie hoduje.

73, Jacek

Tematem balunów, doborem rdzeni i pomiarami od wielu lat zajmuje się W8JI. Proponuję zacząć od linku:
http://w8ji.com/common-mode_noise.htm
a w końcowej części następnego jest tabela porównująca skutecznośc różnych rozwiązań
http://www.w8ji.com/balun_test.htm
Miłej lektury

kazik
sp6axw

Rdzenie nałożone na FEEDER to nic innego jak prosty symetryzator.

SP2BPD pisze:




1/ "nawinięcie przewodu antenowego na rurę"

Impedancja dla prądu współbieżnego będzie miała charakter reaktancyjny (indukcyjność). A więc czasem ten sposób pomoże, czasem zaś zaszkodzić może.


2/ "nawinięcie przewodu na rdzeń"

Jeśli dobrze dobierze się rdzeń i liczbę zwojów to ww. impedancja będzie miała znaczną składową rezystancyjną, a więc na pewno pomoże w tłumieniu niepożądanego prądu.


3/ "nałożenie rdzeni ferrytowych w postaci rurek na kabel"

Tutaj również (jak w p. 2/) przy dobrze dobranym materiale rdzeni i ich ilości dominować będzie składowa rezystancyjna, z tym że nie osiągnie się tak wysokich wartości impedancji, jak w p.2/


Krótko mówiąc: w krytycznych sytuacjach, gdzie wymagane jest |Z| w kiloomach najlepiej stosować 2/.
Tam gdzie wystarczy kilkaset Ohm może być rozwiązanie 3/
Zaś 1/ jest rozwiązaniem, które w pewnych przypadkach się sprawdzi, ale może też spowodować przykre niespodzianki.

Kolego BPD objaśnij mi proszę w jaki sposób rdzeń wpływa na składową rezystancyjną...
Pozdrawiam
Stefan

SP4SKN pisze:

Kolego BPD objaśnij mi proszę w jaki sposób rdzeń wpływa na składową rezystancyjną...

Zupełnie najprościej: skoro rdzeń się grzeje (wydziela się w nim moc), to w schemacie zastępczym nawiniętej na rdzeniu cewki szeregowo z indukcyjnością powinien pojawić się również rezystor.


Nieco bardziej skomplikowanie: podczas gdy materiał bezstratny ma przenikalność magnetyczną wyrażoną liczbą rzeczywistą, to w przypadku materiału stratnego przenikalność magnetyczna wyrażana jest liczbą zespoloną u = u' - j u"

(patrz: http://www.electropedia.org/iev/iev.nsf/display?openform&ievref=221-03-06) ,

przykładowy wykres u (f) tutaj:




W rezultacie dławik nawinięty na rdzeniu ma impedancję Z = R + j X .
G3TXQ (SK) w swoich pomiarach zaznaczał czarną kreską zakres częstotliwości dławika, dla którego R > X






OK ???

Niestety nie ok. Jeżeli powłoka koncentryka ma na odcinku 1m rezystancję poniżej 1 m Ohma, to nie bardzo wiem jakie zjawisko zmieni tę wartość... I nie rozważajmy żadnych szeregowych połączeń bo to nie prawda (ciągłość powłoki) a każde równoległe ma przeciwwagę w postaci 1 m Ohma? Coś chyba źle kombinuję, proszę o ripostę.

SP4SKN pisze:

Niestety nie ok. Jeżeli powłoka koncentryka ma na odcinku 1m rezystancję poniżej 1 m Ohma, to nie bardzo wiem jakie zjawisko zmieni tę wartość...

No dobrze ale na całość zjawiska składa się nie tylko prąd płynący naskórkowo po przewodzie ale także strumień magnetyczny wewnątrz materiału ferrytowego. I to tam (w ferrycie) zjawiają się straty. Straty występują na drodze strumienia magnetycznego a nie prądu naskórkowego.

Nie chodzi więc o to, że fizycznie w obwód włączony jest rezystor, lecz o to że występujące w obwodzie straty na schemacie zastępczym reprezentowane są przez rezystancję. Co zresztą widać przy pomiarze impedancji dławika Z = R + j X , gdy otrzymujemy niezerową wartość R.

Ufff. Magia RF. Jeżeli rozpatrujemy powłokę kabla coaxial to mamy składową R ( wynikającą z oporności miedzi) i coś na grzbiecie co ma zwiększyć składową reaktancyjną. Tylko, że co byśmy nie dołożyli to i tak po R mamy małą R i ewentualnie duże X.
Z pomiarów otrzymujemy Z o dużej wartości ale i tak składowa R jest niska.

Teoretycy wszystko wiedzą.

ze strony: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/magnetic/indtor.html

L = u * N * N * A / 2 * pi *r

u jest zespolone u = u' - j * u"
(patrz: http://sp7pki.iq24.pl/podglad_posta.asp?id_komentarza=5338259 )

wobec tego L też jest zespolone: L = L' - j * L"

impedancja wynosi: Z = j * 2 * pi * f * L = j * 2 * pi * f * (L' - j * L" = R + j * X

gdzie:
R = 2 * pi * f * L"
X = 2 * pi * f * L'

R wynika całkowicie z tego, co się dzieje w ferrycie. Niewielkiej rezystancji przewodnika (ekranu koncentryka) nie uwzględniono.

Proponuję dla rozjaśnienia spojrzeć na materiały do ćwiczeń:

https://docplayer.pl/50043076-Ens1c-badanie-dlawika-e04.html

na Rys.1a mamy schemat zastępczy dławika bez rdzenia (cewka powietrzna). Rc zmierzone dla prądu przemiennego. Schemat zastępczy to Rc połaczone szeregowo z cewką Lc. Wszystko jasne.
Natomiast na Rys.4 mamy schemat zastępczy dławika z rdzeniem. Dodatkowe straty w rdzeniu są reprezentowane przez Rfe. Straty te powiększają zastępczą wartość rezystancji w stosunku do cewki powietrznej.
Wykresy wskazowe dokładnie to pokazują.
Piotr ma rację.

kazik

Gdybym miał odpowiedzieć na pierwotnie postawione pytanie, które z wymienionych rozwiązań dławików jest najlepsze to moja odpowiedź brzmi, że zależy od zaistniałego problemu do rozwiązania.
Koszt, ciężar, wartość tłumienia prądu synfazowego (Piotr nazywa go współbieżnym), wartość nominalna prądu, dostępność materiałów, czas na rozwiązanie problemu to tylko kilka aspektów do rozpatrzenia.
Osobiście lubię baluny na rdzeniach toroidalnych ponieważ ich projektowanie jest najbardziej elastyczne. Można dobierać tłumienia (rodzaj materiału), wartości prądów (nasycenie, przekroje), szerokopasmowość (przenikalność a ilość zwojów). Rozpatrując dławiki dla zakresu KF nie jest łatwe uzyskanie szerokopasmowości pokrywającej cały zakres. Dobrze to widać na wykresach G3TXQ.

Należy unikać prądów synfazowych na oplocie fidera antenowego z trzech zasadniczych powodów:
1. Prąd ten deformuje charakterystykę anteny
2. Promieniuje energię wzdłuż kabla (odbiorniki TV sąsiadów)
3. Generuje pole wcz w pomieszczeniu radiostacji
Prąd ten można zmierzyć prostym amperomierzem z sondą na toroidzie nałożonym na fider (toroid może być dzielony dla ułatwienia pomiaru).

Stary techniczny sposób sprawdzenia czy wystepuje potrzeba stosowania dławików prądowych polega na zaciśnięciu dłoni na fiderze antenowym w czasie pomiaru WFS. Jeśli objęcie dłonią zmienia wartość pomiaru WFS to oznacza, że należy je stosować.

Wesołych Świąt.

kazik

Zgadzam się z tym, żę z u'' wynika rzeczywista składowa R impedancji Zcm, ale zastanawiam się, co tak naprawdę nam to daje. G3TXQ kładzie nacisk na R&gt,X. OK, rozumiem o co chodzi - jeśli znacząca część impedancji ma charakter rzeczywisty, to nie mamy niebezpieczeństwa "zniesienia" części urojonej. G3TXQ daje przykład http://www.karinya.net/g3txq/chokes/ dipola z chokiem +j200 - ale wg. mnie to jest słaby przykład. Dławik mający 200 omów reaktancji na dzień dobry nie nadaje się do niczego. Zresztą dalej w artykule jest fajna tabelka, pokazująca impedancję wymaganą do utrzymania Icm na poziomie -30dB prądu w antenie dla różnych długości fidera. W większości przypadków jest to w okolicach 1 kilooma! Jeśli mamy słabej jakości balun (np. |Z|=200), to faktycznie jest różnica pomiędzy impedancją o charakterystyce rezystancyjnej albo reaktancyjnej. Jeśli jednak mamy dobry balun z impedancją rzędu kiloomow, to będzie on skuteczny, niezależnie od składowych.

W przypadku dławika "przewód na rurze" należy mieć świadomość, że jest to rozwiązanie względnie wąskopasmowe - skuteczne, ale raczej do anten jednopasmowych. Wymaga strojenia, a przynajmniej weryfikacji skuteczności, jeśli chcemy używać go świadomie. Rozwiązania na rdzeniach ferrytowych pracują szerzej, zależą od materiału rdzenia - prawdopodobnie są mniej krytyczne, ale też nie ma jednego uniwersalnego rozwiązania.