Interfacciare un carico bilanciato con un cavo coassiale sbilanciato

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Quando si realizza un dipolo aperto al centro e lo si vuole alimentare con un coassiale e' chiaro a tutti la necessita' di interporre un Balun.
Ma perche' ?
Adesso tutti tireranno in ballo le correnti di modo comune, i lobi di irradiazione strampalati che ne uscirebbero fuori, ma lasciando da parte questi che sono effetti prodotti, perche' vi e' la necessita' di tale dispositivo ?.
Per il momento lasciamo fuori le impedenze, i simulatori, e quant'altro.
Vediamo un dipolo mezz'onda con alimentazione al centro utilizzato di sovente come radiatore in antenne Yagi-Uda.

e affrontiamo il problema da un altro punto di vista e cioe' la fase della corrente su ognuno dei bracci.
Il centrale del coassiale, nel punto in cui e' connesso al braccio ha una fase di 0 gradi. Il percorso che fa la corrente e' Lambda/4 poi si inverte di 180 gradi all'estremo del braccio e poi ripercorre Lambda/4 al ritorno.
In sintesi la fase totale vale, sapendo che a Lambda/4 corrispondono 90 gradi, 90+180+90 = 360 gradi e cioe' esattamente in fase con la corrente inviata dall'RTX nel punto in cui si collega al braccio.
E nell'altro braccio che succede ?.
Poiche' e' collegato alla calza del coassiale la fase in quel punto e' 180 gradi e quindi e' in opposizione di fase con quella del centrale del cavo.
Affinche' la calza possa essere collegata al braccio occorre introdurre uno sfasamento aggiuntivo di 180 gradi e cioe' un tronco di coassiale lungo Lambda/2.
Questa considerazione mi era balzata in mente leggendo un vecchio scritto del grande I4BBE Gianfranco Sinigallia che aveva inventato negli anni 70 un Balun 1:1 proprio per dipoli alimentati al centro per direttive Yagi-Uda.
Per chi non lo sapesse il compianto Ing. Sinigallia era il responsabile tecnico dell'osservatorio Croce del Sud che si trova a Medicina (BO).
Ebbene per un dipolo aperto al centro la cui impedenza era 50 OHm (25+25) aveva ideato un Balun 1:1 che permetteva la messa in fase del segnale ricevuto nel puto in cui si collegava al cavo coassiale d 50 OHm proveniente dall'RTX. Mettendo in fase i due segnali si sommavano tra loro.
Il balun era composto da un braccio collegato ad un trasformatore Lambda/4 che trasformava i 25 OHm in 100 OHm, mentre l'altro braccio era anch'esso collegato ovviamente ad un trasformatore Lambda/4 ottenendo 100 OHm, ma si poneva poi in serie un tratto lambda/2 per ruotare la fase di 180 gradi. A questo punto gli estremi delle due linee erano a 100 OHm e potevano essere messe in parallelo realizzando cosi' 50 Ohm sbilanciati ma con la caratteristica che erano in fase tra loro.

Il tratto Lambda/4 + Lambda/2 risulta 3/4 Lambda, ovviamente.
73'

PS: ovviamente, vista la realizzazione con linee coassiali, e adatta per una frequenza e una larghezza di banda non elevata, ma sopporta potenze elevate in funzione del tipo di cavo utilizzato.

[sirbone]

I4BBE è stato uno dei primi autori ad occuparsi di elettrosmog, tra le mille altre cose.

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Occorre tenere in mente il suo lavoro a Medicina era già bel prima degli anni 70 e non erano disponibili sistemi di oggi.
Tanto per dirne una, se si và sul sito della croce del Sud si può vedere una distesa di antenne a forma di spicchio di parabola. Sono molte antenne disposte per file orizzontali che venivano utilizzate per lo studio all'orizzonte durante l'alba. Ogni linea orizzontale costituita da decine di queste antenne erano mm esse in fase tra loro. La prima schiera riceveva il segnale ma le schiere successive lo ricevevano in ritardo sull prima e quindi ideo' un sistema di ritardo basato su un calcolo preciso del tempo necessario affinché fossero disponibili tutti i segnali dalla prima all'ultima schiera utilizzando un cavo intubato e pressurizzato contenente, non ricordo se olio particolare o gasolio,  che rallentava i segnali ricevuti dalle prime schiere a scalare fino all'ultima ottenendo un segnale complessivo di tutte le schiere in fase e quindi molto più elevato.
Adesso con il digitale è una sciocchezza realizzare la cosa, ma parliamo degli anni 60.
Adesso a Medicina è stato abbandonato take sistema e rimane solo per bellezza, sono stati installati paraboloidi controllati da computer per spazzolare lo spazio attorno la terra per identificare, insieme ad altri enti connessi con loro, la spazzatura lasciata durante i lanci e i rientri.
Il buon Carlo Bianconi fu per un periodo il suo ragazzo di bottega.