lunes, 6 de septiembre de 2010

Balun para antenas




BALUN de relación 1:1

Este primer montaje es un balun con núcleo de aire, su cobertura de frecuencias en la que es operativo es de 3,5 a 30MHz. Consta de tres bobinados paralelos de 12 espiras cada uno con hilo de sección comprendida entre 1,5 a 2mm, podeis usar hilo barnizado muy usado en el bobinado de motores eléctricos sobre un soporte cilíndrico de material no conductor de 25mm de diámetro. Dicho montaje se puede realizar de forma análoga sobre una ferrita (usadas en receptores de onda media por muchos equipos transistorizados) de 9mm de diámetro, usando en vez de 12 espiras como en este montaje, realizar los devanados de 8 espiras cada uno.






  • Sobre Balunes de Cable Coaxil
Este artículo proviene de LW3EWZ

El balun es uno de los dispositivos que suelen integrar nuestra antena. Su nombre proviene de la contraccion de dos terminos igleses, balanced-unbalanced, es decir balanceado - no balanceado.

Son en general bobinados que anulan el desbalance que se produce al conectar una linea coaxil a las ramas de una antena dipolo.
Estos bobinados poseen distintas relaciones de transformacion, en general son fijas, como de 1 a 1 - 1 a 4 - 1 a 9 - etc., pero tambien los hay con relacion variable como los del tipo Alford que ya he descrito en un ejemplar de Radiofrecuencia. Pueden tener nucleo de ferrite o de aire, los hay construidos con alambre o cable coaxil.
Los balunes de banda ancha pueden dividirse en balunes de tension y de corriente o choke. Los primeros producen tensiones iguales y opuestas a las que aparecen en cada extremos del cable coaxil, tomando como lado frio la malla del lado de la entrada al balun.
La antena puede estar balanceadaa con respecto al suelo electrico o no. Esto es, si las dos ramas del dipolo son electricamente simetricas, la antena estara balanceada y las corrientes que circulen desde el punto de alimentacion central, seran iguales y opuestas y no habra corrientes en la parte exterior de la malla del coaxil. En otro caso las habra y una parte de ellas regresara al acoplador de antena o al transmisor. Habra irradiacion desde la linea y esto es desaconsejable segun lo expuesto.
El dipolo puede desbalancearse con respecto al suelo electrico por diversas causas, como por ejemplo:
1 - Una rama es mas larga que la otra.
2 - El dipolo no esta horizontal y un extremo esta mas cerca del suelo que el otro.
3 - Una rama no esta recta o esta cerca de un tanque, del techo del vecino, de un edificio, de otra antena, un arbol, etc.
En el Antenna Book, se describen varias maneras de hacer balunes. Vamos a ver una de ellas, referida a balunes de corriente o balunes choke.
El objeto de colocar un balun es intercalar una zona de alta impedancia (Z) donde se frenen corrientes desequilibranttes que fluyan por la linea de alimentacion de la antena.
Recordemos que estos desequilibrios en la linea tienden a deformar lo lobulos de irradiacion y pueden provocar interferencias en otros receptores o aparatos de TTV.
En general, los balunes trabajan mejor cuando se utilizan con antenas que presentan, en el punto de alimentacion, impedancias menores a unos 100 ohms.
La impedancia que presenta un arrollamiento de coaxil, es alta con respecto a la impedancia de un dipolo. Resulta dificil lograr impedancias mayores.
El metodo mas simple de construir un balun cuya relacion de transformacion resulte de 1:1, es arrollar un tramo de linea para formar una bobina plana, es decir una espira al lado de la otra como en una bobina con alambre.
La corriente en el lado exterior de la linea encuentra un punto de alta Z en su camino por el arrollamiento, mientras que la corriente que circula por el interior del coaxil no resulta afectada. Asi, tiende a equilibrarse.
Una bobina plana, como el arrollamiento de un lazo, muestra una resonancia amplia que suele cubrir facilmente tres bandas.
Hay otros arrollamientos que son razonablementte efectivos en todo el rango de Onda Corta (3 a 30 MHz.). Si se encuentran problemas en una banda en particular, se debera agregar un arrollamiento resonante en esa banda.
Los arrollamientos que se mencionan en la tabla, han sido diseñados para obtener alta Z a la frecuencia que se indica y fueron comprobados mediante un puente de impedancias.
MHz RG213/8 Bobina RG58 Bobina
3,5 6,71 mts. 8 vueltas 6,1 mts. 6 a 8 v.
7 6,71 m. 10 v. 4,57 m. 6 vueltas
10 3,66 m. 10 v. 3,05 m. 7 v.
14 3,05 m. 4 v. 2,44 m. 8 v.
21 2,44 m. 6 a 8 v. 1,83 m. 8 v.
28 1,83 m. 6 a 8 v. 1,22 m. 6 a 8 v.
Se arrollan las longitudes de coaxil indicadas y se las mantiene en su lugar con cinta aisladora resistente a la intemperie o autovulcanisante.
La tabla siguiente corresponde a coaxiles tip RG8 - 58 - 59 - 8X - 213.

MHz. Mts. Vueltas
3,5 a 30 3,05 7
3,5 a 10 5,47 18
14 a 30 2,44 6 a 7
El balun resulta mas efectivo cuando se lo instala cerca de la antena. Las longitudes que se indican no resultan muy criticas.
Buena suerte y mejores resultados.



 BALUN



En todas las revistas de radioaficionados vemos los anuncios de acopladores de antenas (balun), que nos pintan las excelencias de su empleo para evitar radiaciones del coaxial de alimentación al acoplar esta línea asimétrica a la carga simétrica constituída por la antena, bien sea ésta un simple dipolo, una V invertida, una multibanda direccional, quad, etc.; como sirve para sustituir el aislador central; evita interferencias en TV; mejora la directividad de una direccional; mejora la relación F/B y la captación de señales indeseables; reduce las ondas estacionarias de la linea; protege nuestro equipo de cargas estáticas atmosféricas; . En fin, una serie de ventajas que hacen deseable su utilización.
Pues bien instalemos un balun, y si no queremos gastar dinero en su compra y además darnos el gustazo de hacerlo nosotros mismos, como auténticos radioaficionados, con un gasto de unos pocos pesos y un poco de habilidad dispondremos de un acoplador para antenas de 50 a 75 ohms y potencia de 1 kW, con relación 1/1 y que sirve para todas las bandas. Detalle completo para la construcción.
  •  BALUN 1:1
En todas las revistas de radioaficionados vemos los anuncios de acopladores de antenas (balun), que nos pintan las excelencias de su empleo para evitar radiaciones del coaxial de alimentación al acoplar esta línea asimétrica a la carga simétrica constituída por la antena, bien sea ésta un simple dipolo, una V invertida, una multibanda direccional, quad, etc.; como sirve para sustituir el aislador central; evita interferencias en TV; mejora la directividad de una direccional; mejora la relación F/B y la captación de señales indeseables; reduce las ondas estacionarias de la linea; protege nuestro equipo de cargas estáticas atmosféricas; . En fin, una serie de ventajas que hacen deseable su utilización.
Pues bien instalemos un balun, y si no queremos gastar dinero en su compra y además darnos el gustazo de hacerlo nosotros mismos, como auténticos radioaficionados, con un gasto de unos pocos pesos y un poco de habilidad dispondremos de un acoplador para antenas de 50 a 75 ohms y potencia de 1 kW, con relación 1/1 y que sirve para todas las bandas.

Material necesario. 
        3 Mts. de alambre de cu esmaltado de 2mm. de diámetro.  
        1 base de conector de coaxial SO-239.

  • 3 pernos "jota" con doble tuerca (redondear la punta)

    4 terminales del N°3.

    1 barra de ferrita de 10 a 12 mm. x 65 mm. de largo.

    2 tapas de tuvería de PVC de 40mm.

    1 trozo de PVC de 40mm. de diám. x 120 mm. de largo.

    2 pernos de bronce c/tuerca y golilla 5x30 mm.

    4 tornillos cabeza de coche zincado 3x25 mm.para sujetar el conector, también puede usar remaches pop.

    1 tubo adhesivo especial tuberías de PVC.

Construcción.

Cortar el alambre esmaltado en 3 trozos iguales de 1 metro c/u, bien estirados y paralelo los 3, los enrollaremos sobre la barra de ferrita o sobre un tubo mas firme de igual diámetro, devanando 8 vueltas, el bobinado quedará con 3 puntas en cada extremo, que señalaremos según el dibujo de la figura N°1. Los extremoa A  y B se conectarán mediante soldadura con los terminales y se fijarán con los tornillos de bronce. El extremo C, a la masa  de la base del conctor coaxil, y el D, al contacto central de dicha base mediante soldadura. Conviene que la barra de ferrita quede bién apretada dentro del bobinado para que no se caiga, pudiendo cementarla con unas gotitas de Araldite u otro pegamento. Ahora prepararemos la caja o envoltura que proteja el bobinado de la intemperie.
En una de las tapas de PVC haremos 3 perforaciones de 3,5 mm. de diám. - 1 perforación arriba en el centro y 2  en los lados diametralmente opuestas - para colocar los pernos "j". En la otra tapa haremos la perforación necesaria en su base para colocar la hembra del conector SO-239. Como la base de la tapa tiene un grosor de 8 mm. será necesario rebajarla con una sierra, escofina o lija gruesa. Detalle importante: no olvidemos hacer 2 agujeros de unos 3 mm. en la base de ésta tapa en cualquier parte, con el fin de evitar condensación de humedad.
Ahora sólo nos resta armar el conjunto, necesario ingenio y habilidad.
Comenzaremos conectando los extremos del bobinado A y B, se puede dar forma de anillo a los alambres, que previamente habremos raspado bien su esmalte. Después los extremos del bobinado C y D los soldaremos al conector SO-239 y probaremos a que éste se adapte bien en el agujero de la tapa, coincidiendo con los agujeritos de fijación. Conseguido esto y comprobado repetidamente que las conecciones están bien efectuadas, podemos proceder a su armado final y cementado del tubo a las 2 tapas con el líquido adhesivo, por último, colocaremos los 4 tornillos que fijan el conector  y ya tenemos nuestro flamante balún que en nada desmerece del que hubiéremos podido comprar, pero a un precio cinco o seis veces superior al que nos costaron los materiales.

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BALUN 1:1 PARA DIRECCIONALES
El balún no es ni más ni menos que un choque de RF, y va instalada directamente al elemento excitado (irradiante), no requiriendo adaptador Gama, debido a que el irradiante va aislado del resto de la antena y ambas excitaciones aisladas entre sí.
Fue diseñado por la Cushcraft para las bandas de 10 a 20m, la podemos encontrar en la antena A4S, de esta compañía.
Según el fabricante, la bobina se fabrica con cable coaxial RG8/AU-U, y consta de 8 vueltas sobre núcleo de aire de 15,2cm de diámetro exterior.
La bobina puede ser agarrada al boom de la antena o al mástil de la misma.
Para que haga buen contacto los terminales, se han puesto en el extremo que agarra al elemento excitado, dos terminales de bronce soldados y agarrados a la antena mediante tornillos de bronce.
También se les coloco grasa para evitar la corrosión.




BALUN MUY SENCILLO: Para su construcción solo necesitamos una barra de ferrita, un trozo de cable coaxial de antena y un trozo de tubo de plástico para poder alojarlo.




Contruir balum 1:1

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Los toroides son transformadores de banda ancha. Se deberían hacer sobre núcleos toroidales, pero en la practica con barras de ferrita, dan buen resultado, aunque no es lo adecuado.
Este balún permitirá adaptar la línea de 50 ohms desbalanceados a 50 ohms balaceados (la antena es una linea balanciada y el cable coaxial es una linea desbalanceada). Tambien se pueden usar para 75 ohms con el mismo resultado.

Estos balunes pueden soportar hasta 1 Kwatt de potencia a la salida.



Los componentes:


Alambre Nº 14 ( 2mm del tipo de bobinados)Toroide 12,7 mm de espesor; diámetro interno: 35,3 mm; diámetro externo: 61 mmRégimen de permeabilidad del núcleo: 40; material tipo: Q2Caja de aluminio, debe de sellarse para que no entre el agua.


Consta de 10 espiras de alambre trifilar, bobinar las tres espiras juntas, sobre el ferrite.


Las uniones deben de ser soldadas, y la bobina aislada con mica o acrílico, de la caja.


Este balún es apto para trabajar en frecuencias de 1.8 MHz a 60 MHz.


Aunque mucha gente no los utiliza, se recomienda su uso para mejor rendimiento de las antenas de radio.








Aviso:

Las informaciones e imagenes publicadas fueron obtenidas de internet y son propiedad de sus autores. Agradeceremos que si en algun momento no deseen que esten publicadas en este blog, favor de escribirnos un correo y las retiraremos.









4 comentarios:

  1. Con todos estos proyectos para ensamblar un balun tengo para experimentar por un largo tiempo. Muchas gracias por compartirlos con todos nosotros.

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  2. Estimado colega, felicitaciones por este maravilloso trabajo.
    Estoy seguro que mucho radioaficionados se motivaran a fabricar y seguir experimentado
    Como siempre a la QRV
    73
    YV5 NCE

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  3. Justo lo que estaba buscando y necesitando :)
    ahora sí, mános a la obra !!
    73´s de LW8EXS

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