air choke balun home made

[Franco Balestrazzi]

Ecco come ho realizzato un choke balun per le HF con un pezzo di tubo per lo scarico delle acque reflue. Allego foto e misura del RL che e' quasi sempre -30dB.

[davj2500]

Ecco come ho realizzato un choke balun per le HF con un pezzo di tubo per lo scarico delle acque reflue. Allego foto e misura del RL che e' quasi sempre -30dB.

Ciao Franco.

A guardare il risultato della misura, mi vien da supporre che tu abbia collegato un PL al DUT, l'altro PL al DET e tu abbia fatto una misura S21.
Se tu avessi fatto così, sappi che hai fatto una misura che non ti dice niente del choke.
Con quel tipo di misura stai solo misurando l'attenuazione del cavo e la bontà dell'impedenza caratteristica del cavo e del carico da 50 ohm interno allo strumento. Infatti il TL aumenta leggermente al salire della frequenza (infatti i cavi attenuano di più al salire delle frequenze) e il RL è abbastanza stabile ed elevato (infatti i coassiali hanno impedenza caratteristica molto costante al variare della frequenza).
Infatti, nel cavo coassiale sta correndo una corrente differenziale: che il cavo sia dritto, avvolto a spirale su un tubo o su un toroide di ferrite non cambia niente: il campo E/M della corrente differenziale e praticamente nullo e non viene in nessun modo influenzato dal solenoide.
Le piccole variazioni di return loss che si vedono avvolgendo o svolgendo il cavo sono dovute alle deformazioni dello stesso quando si eseguono queste operazioni.
Il choke ha solo effetto sulla corrente di modo comune per cui se vuoi misurarne l'efficacia, devi alimentarlo con corrente di modo comune.
Puoi farlo collegando a DUT e DET solo il centrale, collegando sempre al centrale delle prese DUT e DET solo la calza del cavo, o collegando calza e centrale insieme (i risultati sono più o meno gli stessi. In tal caso dovresti vedere che alle frequenze dove il choke è più efficace il RL si abbassa e il TL si alza: infatti il choke lavora "ostacolando" il transito delle correnti CM.
In alternativa puoi collegare il centrale al centrale del DUT e il centrale all'altro capo del cavo alla massa del DUT ed eseguire una misura S11: dove l'impedenza è più elevata, lì è maggiore l'efficacia del choke.

Ciaoo
Davide

[Franco Balestrazzi]

No, non ho fatto la foto ma ho eseguito due misure una collegando la calza tra il DUT e il DET e l'altra utilizzando il centrale. I risultati sono paragonabili ed e' per questo che ho postato una foto sola. Ho anche eseguito la misura con il solo DUT ed e' risultata una "resistenza" che supera abbondantemente i 1500 OHm su quasi tutto lo spettro HF Avevo provato con un choke di dimensioni piu' ridotte ma non contava nulla. Il dimensionamento non e' farina del mio sacco ma si basa sulla tabella allegata dove ho aumentato il numero di spire ed il diametro del supporto. Tieni presente che la mia antenna e' "triste" e cioe' una simil end feed di 4 metri montata a mo di sloper sul balcone a 5 metri dalla stazione e circondata da cemento armato. Non chiedermi di che valore e' il rapporto di trasformazione del balun di alimentazione perche'  solo dopo molti tentativi ho trovato un compromesso accettabile. Sui 10, 15 funziona ma sui 20 e 40 metri devo usare un contrappeso( che sui 10e 15 non serve) di lunghezza tale da non fare salire le stazionarie sui 20 e calarle sui 40 e viceversa (parliamo di valori oltre il 1:2.5). Orbene, senza questo choke avevo dei rientri elevatissimi di RF tali per cui toccando la carcassa dell'rtx le stazionarie variavano e di molto. Dopo varie prove con choke piu' piccoli che non hanno sortito differenze ecclatanti, con questo posso lavorare senza problemi poiche' sono spariti completamente i rientri. Con un accordatore posso accordare anche gli 80 metri ma e' una burla in quanto ottengo si un SWR basso ma a quella frequenza quel filo va bene solo per stendere, ed in parte questo e' vero anche in 40 metri. Un'altra cosa che mi ha impressionato con l'utilizzo di questo choke e' la riduzione in gamma , specialmente sulle bande basse, del rumore che pero' non scompare dl tutto. La collocazione di una siffatta "antenna" non e' decisamente da consigliare, ma di necessita' si fa virtu'.

[davj2500]

No, non ho fatto la foto ma ho eseguito due misure una collegando la calza tra il DUT e il DET e l'altra utilizzando il centrale. I risultati sono paragonabili ed e' per questo che ho postato una foto sola. Ho anche eseguito la misura con il solo DUT ed e' risultata una "resistenza" che supera abbondantemente i 1500 OHm su quasi tutto lo spettro HF Avevo provato con un choke di dimensioni piu' ridotte ma non contava nulla. Il dimensionamento non e' farina del mio sacco ma si basa sulla tabella allegata dove ho aumentato il numero di spire ed il diametro del supporto.

Ciao Franco.

Sei sicuro di aver postato la foto giusta?
Perché la misura che descrivi qui è corretta (solo calza o solo centrale tra DUT e DET), ma quello che si vede nel grafico non è quello che si dovrebbe vedere da quella misura.
Il grafico in foto è un po' sgranato, ma si vede un TL bassissimo (riga bianca) e un RL altissimo (riga rosa), che è il comportamento tipico di una linea di trasmissione terminata, non della misura che descrivi sopra.
Questa è la misura di un choke simile fatto su toroide in ferrite, per cui è a banda molto più larga, ma il concetto è lo stesso:



Come si vede il RL è bassissimo (quasi zero) e il TL è molto alto, più alto la dove l'intervento è più efficace.

Ciaoo
Davide

[kz]

Ecco come ho realizzato un choke balun per le HF con un pezzo di tubo per lo scarico delle acque reflue. Allego foto e misura del RL che e' quasi sempre -30dB.

potresti aggiungere qualche dettaglio in più? (numero delle spire,diametro del supporto)
questa estate ho provato a realizzarne uno simile con un supporto da 87 mm ma i risultati sono stati alquanto deludenti

[Franco Balestrazzi]

Ho scattato varie foto  ma ho avuto problemi di inserimento allegati. Probabilmente ho mescolato le  foto perche' non me le accettava ed ho dovuto cambiare 3 o 4 volte il nome e ridurne la risoluzione per averle piu' "leggere", pero' ti posso assicurare che la "resistenza" in tutto la spettro HF e quella indicata e se guardi la tabella in fondo a questa vedi la legenda con i colori ed i valori resistivi. Io ho usato 35 spire di RG58 su un diameto di 14/15cm un po' maggiorato da quello consigliato nella tabella. Il risultato e' comunque inequivocabilmente valido e non ho piu' avuto problemi il tutto con un pezzo di tubo lasciatomi da un muratore che ha riparato la colonna di scarico e una decina di metri di RG58 che avevo in casa. Magari quelli commerciali funzionano meglio e sono di dimensioni piu' ridotte in quanto sono ferrite cored. Il mio e' ingombrante, lo so, ma non mi e' costato nulla.

[Franco Balestrazzi]

Ho ritrovato due delle foto fatte con i centrali DUT e DET collegati alla calza del choke ai due estremi.

[Franco Balestrazzi]

Aggiornamento sulle misure (S11) eseguite con metrovna e con connettore DUT centrale collegato al primo lato calza choke e massa del DUT collegata all'altrocapo della calza del choke. Inoltre ho acquistato un choke della Wimo basato su toroide e con dati di targa 1KW e 150uH (dichiarati) per la sola voglia di comparare il mio barilotto con uno commerciale.

FREQUENZA         Z  autocostruito       Z  Wimo
1.830                           1029                1500
3.620                           4065                1500
7.100                           4367                1360
10.150                         2632                  850
14.125                         1157                  600
18.100                           706                  434
21.150                           499                  352
24.900                           237                  291
28.600                           385                  246

I valori sono mediati in quanto la lettura sul metrovna era ballerina e variava anche dell'ordine delle centinaia.

Il valore di induttanza indicato sulla targhetta del choke Wimo e', come scritto, 150uH mentre misurati con il mio  induttanzimetro da laboratorio risultano 384uH. Rieseguita la misura con un induttanzimetro autocostruito risultano 360uH. Misurata l'induttanza del mio barilotto autocostruito risulta 53/57uH a seconda dei due strumenti di misura.
Teoricamente piu' e' alta l'induttanza , a parita' di frequenza, la Z, considerando la sola parte reattiva, dovrebbe seguire l'induttanza, invece sembra non essere cosi'.
Il mio sistema di antenna ha una terra artificiale accordabile in stazione (uno spezzone di filo attaccato alla carcassa dell'rtx attraverso un L/C serie con C variabile) e, con il mio choke in 40 metri accordando la terra sparisce completamente il noise e ascolto anche i piu' piccoli segnali mentre utilizzando il Wimo e eseguendo il medesimo accordo il noise cala solo di 2 punti passando da 9 a 7 rendendo cosi quasi inascoltabile tale banda.
Cosa ne pensi Davide ?

[Franco Balestrazzi]

Poiche' mi sono accorto con la misura S11 che il metrovna era al limite e forniva dati molto ballerini, ho deciso di eseguire la misura per entrambe i choke in modalita' S21 osservando la risposta tra 1 e 30MHz.

                                       ATTENUAZIONE (dB)
FREQUENZA        choke autocostruito        choke Wimo
1.830                            -20                           -25
3.620                            -30                           -22
7.100                            -37                           -22
10.150                          -37                           -22
14.125                          -35                           -20
18.100                          -35                           -20
21.150                          -15                           -18
24.900                          -25                            18
28.600                          -25                           -18

I valori tabellati rappresentano meglio la"strozzatura" alle correnti di modo comune che circolano sull'esterno della calza del cavo coassiale.
Da questi valori sembra che l'autocostruito sia piu' performante a meno di un picco a 21.150 dove probabilmente esiste una risonanza serie con la capacita' tra spira e spira dovuta all'autocostruzione casereccia.