Meting aan een PA0SE coax balun voor open lijn

Aangezien er erg veel geschreven wordt over antennes en wat daar bij hoort maar 99% van de verslagen subjectief zijn waarbij de situatie ter plaatsen erg veel kan uitmaken waardoor een slecht ding goed werkt of een goed ding slecht en de meeste bevindingen relatief zijn (het is nu twee keer zo goed als hiervoor maar het “daarvoor” kan wel 20x zo slecht zijn als mogelijk. Dan is het nu dus nog steeds niets.) Hou dat altijd in je achterhoofd. Ook bij mijn metingen. Ik maak vast ook fouten. Ik probeer echter zoveel mogelijk dingen om te zetten in meetwaarden. Niet relatief niet subjectief waardoor je iets beter aan je eigen situatie kunt aanpassen.

Deze test ontstond na een discussie over deze balun, door een bekende gebouwd en tot tevredenheid. Ik had echter vraagtekens bij het principe vandaar deze meting. Dat hij tevreden is is belangrijk, dat wil echter niet zeggen dat het optimaal of goed is, het is nu beter dan het was en dat is iets anders.

De balun bestaat uit twee stukken coax van 3 meter, in mijn geval 2x 9 windingen militaire RG58 teflon kabel op een lege amoniakfles
De mantel vormt een spoel van 9 uH (400 ohm op 7 MHz) Deze balun is bedoeld om een open lijn te koppelen aan een asymetrische tuner.
Dit plaatje komt van de site van PA0FRI waar veel goede zelfbouw info te vinden is:

De metingen zijn uitgevoerd na een calibratie waarbij de test-opstelling tot aan en vanaf de balun gecalibreerd is. Alle afwijkingen op 50 ohm, inductie, fase verschuiving en capaciteiten die je ziet komen dus van de balun.

Ik heb een doorgangsmeting gedaan van deel A, een meting dus van de spoel die A moet vormen,
Een reflectiemeting met de balun afgesloten dmv diverse weerstanden. Zo veel mogelijk puur ohms. Er zal een paar nH inductie in de pootjes zitten. Ook een paar 1K5 weerstanden waarbij ik de ene keer het midden heb geaard en de andere keer niet. Dat maakte weinig uit.

Dit hierboven is de doorgangsmeting van wikkeling A. Dit is dus de weg die het signaal aflegt. De swr is nog best goed met 1.11 op zijn slechts. Het insertion loss, zeg maar het signaal wat je er in kwijtraakt is -0,21dB op zijn slechts. Dat komt neer op 4,72W wanneer je met 100W zendt. Ik hoor het liever in dB’s :lol: Op 80 meter is dat nog maar ongeveer 1,8W. De fase, inductie en capaciteit zijn vrij normaal. De kabel, connectors enz. heeft zelf natuurlijk al wat demping dus dat is niet helemaal aan de balun te wijten. Tot zover geen probleem. EDIT: In het echt zit de boel dus anders zie volgende antwoord onder dit topic.

De functie van spoel A is die van spanningsbalun. . Door de kabel op te rollen vormt de buitenmantel een spoel. Een spoel heeft een weerstand voor wisselstroom. Het is een reactantie dus er gaat geen vermogen in die weerstand zitten. De reactantie moet minimaal 4x die van de load zijn. (Bij een resonante enkelband antenne dus 200-300 ohm) Bij een dipool met openlijn en voor multiband gebruik bijna niet haalbaar. Mijn dipool is een paar KOhm op 40 meter. Dat kun je bijna niet maken.
Dit hierboven is dus een meting van de spoelfunctie van A, tenmiste het hoort eigenlijk alleen een spoel te zijn. :) Op 3,6 MHz is hij 223 ohm, op 40 meter bijna 700 ohm. Op 14MHz doet hij niets meer zoals je in de smithchart zien en daarboven werkt hij als condensator en nodig je het signaal juist uit om buitenlangs te gaan. Een spanningsbalun dwingt de spanning gelijk te zijn in de twee poten maar in een antenne willen we stroom en het liefst zoveel mogelijk. Spanningsbaluns horen niet in antennes is mijn mening.

Hij zou als 1:4 balun werken, daarom nu met 200 ohm afgesloten. Hier is de swr van belang. Als dit een 1:4 is moet de swr overal 1 zijn. Dat is hij dus niet. Hij werkt dus niet als 1:4 balun maar achter een tuner maakt dat minder uit. Hij transformeert in ieder geval wel iets. De balun is alleen eigenlijk niet bedoeld voor een multibander.

Een 80 meter dipool met open lijn is nog al hoogohmig op 40 meter. Dit is het resultaat. Afgesloten met 3K ontstaan er zelfs resonanties in de balun. Eigenlijk is het in deze situatie beter hem niet te gebruiken. Je zult er geen last van hebben want de tuner regelt dat wel, soms kun je juist daardoor iets wel getuned krijgen maar soms ook niet. Alleen is het zonde van het werk , de kabel en het vermogen wat er in gaat zitten.

Het laatste plaatje geeft een afsluiting met 50 ohm. Je ziet dat er transfomatie plaats vindt.

Update:

Deze meting hebben we pas opnieuw gedaan. Nu met drie man aan een balun die door een van de OM’s in gebruik was en erg mooi opgebouwd. Na bestudering van het model en de tekeningen kwamen we er achter dat het op de origineel gebouwde manier geen stroombalun is zoals hij in mijn eerste test set up is gemeten. Het is een spannings balun maar door de zeer kleine spoelwaarde zal bij een antenne met een hoge Z er waarschijnlijk erg veel stroom richting aarde lopen. Als je set niet geaard is, kiest de stroom de “aard-tak” van de dipool maar anders ben je grotendeels het kwijt. De tweede spoel is alleen maar een impedantie transformator. Doordat hij op iedere frequentie een andere elektrische lengte heeft en de load een andere impedantie valt ook de transformatie steeds anders uit. De SWR veranderd niet maar daardoor kan de tuner soms net makkelijker toch afstemmen. Deze balun is best bruikbaar als hij voor een 200 ohm mono-bander wordt gebruikt waarbij het spanningsbalun deel voldoende hoge Xl heeft. Hij zit aan het 50 ohm deel dus hij moet zo’n 200 ohm zijn. Voor 80 meter zo’n 10uH. Dat is in ieder geval haalbaar maar dan moet de antenne dus 200 ohm zijn, dat betekend dat je er niet een willekeurig eind open lijn aan kan knopen. .

This entry was posted in Experimental measurements. Bookmark the permalink.

Comments are closed.