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IL BALUN: ANATOMIA DI UNO SCONOSCIUTO

Aperto da davj2500, 18 Maggio 2013, 15:08:30

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davj2500

Il "balun" è uno dei componenti delle nostre antenne il cui scopo e funzionamento è tra i meno compresi.
Spesso si leggono opinioni contrastanti su antenne che funzionano meglio con o senza balun, supportate da teorizzazioni più o meno fantasiose.

Balun ed impedenza

Questo dipolo ha impedenza 50 ohm: pertanto, non ha bisogno di balun.

Questa frase concretizza una delle principali mistificazioni legate al balun: non c'è alcuna relazione tra l'impedenza dell'antenna e il balun.
Quando si legge "balun 4:1" bisogna leggere "balun con annesso trasformatore di impedenza 4:1".
Infatti è il "trasformatore di impedenza" che trasforma l'impedenza, non il balun.

Il qui pro quo nasce dal fatto che è possibile costruire dei circuiti elettronici che svolgono contemporaneamente il ruolo di balun e quello di trasformatore di impedenza. E come il telefonino con incorporata la macchina fotografica: condividono molti componenti, ma sono due funzioni logicamente separate. Infatti posso avere anche un semplice telefono o una semplice macchina fotografica.

La funzione "trasformatore di impedenza" è molto evidente, perché rilevata dall'unico strumento di solito in dotazione al radio-appassionato: il ROSmetro. Infatti, un'impedenza disadattata fa schizzare la tanto temuta lancetta del ROS, scatenando le paure più recondite.
Invece gli effetti del balun sono molto più subdoli e potrebbero non essere rilevati del tutto o apparire come TVI, piccole scosse nel microfono o efficienza ridotta dell'antenna.

Tutti questi fatti combinati hanno prodotto l'immedesimazione della parola "balun" con un circuito che aggiusta l'impedenza, necessario solo se essa non sia già 50 ohn.


Il balun e il cavo coassiale

Ci sono due modi in cui un balun entra in gioco. Uno è legato allo sbilanciamento d'antenna (di cui parleremo in una prossima puntata), mentre l'altro è strettamente legato alla natura del nostro cavo preferito: il cavo coassiale.

Domanda: da quanti conduttori è formato un cavo coassiale?

Sicuramente, quasi tutti risponderanno due: il centrale e la calza.

Questa risposta è corretta solo se lavoriamo in corrente continua: se puntiamo il nostro tester sulla funzione ohmetro, vedremo che i conduttori sono effettivamente due.
Se però applichiamo una corrente alternata ad alta frequenza le cose cambiano. Infatti entra in gioco un fenomeno chiamato effetto pelle: la corrente alternata non scorre in tutto il conduttore, ma solo su un sottile strato vicino alla superficie. Lo strato utilizzato è tanto più sottile tanto più alta è la frequenza. Già ad 1 MHz viene usato uno strato di soli 66 micron.

Il risultato di questo effetto è che se facciamo scorrere della corrente alternata all'interno di un tubo di rame, all'esterno del tubo non ne avremo traccia: potremo farci scorrere una seconda corrente alternata come se fosse completamente isolata da quella interna.

Nel cavo coassiale, per via del modo in cui si concatenano i campi elettromagnetici che trasportano l'energia, le correnti scorrono sulla superficie esterna del centrale e su quella interna della calza.

Quindi, se parliamo di correnti alternate ad alta frequenza, la risposta alla domanda "quanti conduttori ha un cavo coassiale" è TRE: il centrale, la calza interna e la calza esterna!


Irradiazione

L'irradiazione è quel fenomeno per cui una corrente alternata si trasforma in un campo elettromagnetico che si propaga nell'etere.
Essa avviene quando una corrente alternata è fatta scorrere in un conduttore di lunghezza comparabile con la lunghezza d'onda della frequenza utilizzata.

Come si fa quindi a portare questa corrente dalla radio all'antenna usando un filo ma evitando che esso stesso irradi? In altre parole, perché la radio trasmette dall'antenna e non dai molti metri di coassiale?

La soluzione è quella di configurare dei conduttori a formare una linea di trasmissione.
La linea di trasmissione è costituita da due conduttori paralleli in cui vengon fatte scorrere correnti identiche ma opposte.

La corrente che scorre nel primo filo genera un fortissimo campo elettromagnetico; la corrente che scorre nel secondo filo, genera però un campo elettromagnetico altrettanto forte ma contrario. Essendo vicinissimi, questi campi si sommano annulandosi quasi totalmente. In questo modo l'energia non viene trasmessa all'etere circostante, ma rimane confinata nella linea e viene "spinta" in alto, verso l'antenna.
Questa corrente si dice corrente differenziale, perché in ogni punto vi è una corrente uguale e contraria a quella che scorre nell'omologo punto sul conduttore adiacente e non irradia.

Vediamo la simulazione delle correnti che scorrono su un dipolo alimentato da una linea:



Nella figura vediamo che le correnti che scorrono sul dipolo (A e B) sono più intense verso il centro e nulle verso le punte, dove invece c'è la tensione più elevata. Questo, tra l'altro, corrisponde esattamente a quello che ogni trattato sulle antenne spiega.
Anche sulla linea di trasmissione scorrono fortissime correnti (C e D); in particolare, l'andamento "panciuto" delle correnti sulla linea è dovuto al fatto che così come è stata inserita, ha un fortissimo ROS (le linee adattate hanno una corrente costante in tutti i punti). Nonostante ciò si vede chiaramente che le correnti C e D in ogni punto sono sempre di pari intensità ma verso opposto, annullandosi. Questa linea di trasmissione irradia zero.


Il "terzo ramo"

Supponiamo di costruire perfettamente simmetrico a cui colleghiamo direttamente il coassiale che arriva alla radio.

Seguiamo ora il percorso delle correnti lungo il cavo aiutandoci con la figura sottostante.



La corrente (C) che sale lungo il centrale raggiunge il suo ramo del dipolo e comincia a percorrerlo, irradiando energia da esso (A).
La corrente (D) che invece sale dall'interno della calza, quando arriva in cima trova due conduttori: uno è il ramo del dipolo (B), mentre l'altro è la superficie esterna della calza stessa (E) che, come ricordiamo, è vista come un conduttore completamente isolato.

La corrente trova due strade e si divide: in parte scorre sul dipolo, in parte sulla calza esterna. Il problema è che la corrente (E) che scorre sulla calza esterna non ha una omologa contraria capace di cancellarla (come avveniva per C e D), per cui irradia come se fosse parte dell'antenna.

Questo tipo di correnti si definiscono correnti di modo comune per distinguerle dalle correnti differenziali viste sopra.


Effetti delle correnti di modo comune

Le scosse - Come è noto, all'interno dei rami di un dipolo si formano delle onde stazionarie che hanno come effetto la creazione di nodi di tensione e ventri di corrente. Tradotto in termini elementari, in alcuni punti del dipolo scorreranno intense correnti ma la tensione sarà bassa; in altri punti la tensione sarà altissima e le correnti molto basse.
Come si vede nelle figure precedenti, in un comune dipolo a mezz'onda, le correnti più intense sono al centro mentre le tensioni più elevate si formano ai lati: infatti si raccomanda di non toccare le estremità del dipolo mentre si è in trasmissione perché si rischia di essere fulminati.

Ebbene, la calza esterna del coassiale è vista esattamente come se fosse un terzo ramo del dipolo. Come sul dipolo vero e proprio, su di essa si forma un regime di onde stazionarie che provocano correnti elevate in certi punti e tensioni elevate in altre.
Il problema è che mentre le estremità del dipolo sono in ambiente libero e in piena sicurezza, l'estremità del "terzo ramo", la calza, è collegata alla nostra radio, presso la quale siamo noi con il microfono in mano. Ora, si può essere fortunati ed avere alla radio un ventre di corrente; però si può essere anche sfortunati e capitare con il nodo di tensione: alcune migliaia di volt saranno lì, alla disperata ricerca di una via verso terra. Questo può provocare, ad esempio, le famose "scosse dal microfono".

Disturbi per irradiazione dal coassiale - Il secondo problema è che il coassiale irradia: questo passa nei muri e nelle canaline. Se dovesse passare vicino a cavi TV, telefono o altri apparecchi, gli irradierebbe direttamente al loro interno, provocando fastidiose interferenze.

Lobi disturbati - Il terzo problema è che l'energia irradiata dal coassiale non è irradiata dal dipolo: il lobo dell'antenna si disturba e in certe antenne (come le Yagi) si rovina proprio, peggiorando molto le prestazioni. E poco saggio, dopo aver curato le nostre antenne ed istallazioni, completare l'opera aggiungendo un elmento radiante casuale che si insinua nell'edificio.

ROS elevato - La presenza di un terzo ramo indesiderato collegato all'antenna può portare ad oscillazioni inattese del ROS e difficoltà a tarare l'antenna. Infatti l'antenna è fatta per funzionare con i suoi pezzi, non con un ulteriore "radiale" random che scende in casa.


Perché a volte gli effetti non si vedono?

Non sempre le correnti di modo comune provocano effetti evidenti. Vediamo quali sono le ragioni per cui i problemi a volte non si notano.

Bassa potenza - Gli apparati a bassa potenza, come ad esempio i palmari o i QRP, generano correnti modeste appunto per via della loro bassa potenza.
Queste correnti, pur essendo presenti, non creano effetti evidenti come forti scosse o disturbi. Per questo molti radio appassionati sono portati a credere che con tali apparati i balun non servono. Invece le correnti di modo comune continuano a disturbare il lobo e influire sul ROS.
E' proprio quando la potenza è bassa che è necessario non sprecarne!

Lunghezza del coassiale - Come abbiamo già detto, quando la corrente arriva al ramo del dipolo collegato alla calza, trova due percorsi: il ramo stesso del dipolo e l'esterno della calza. La corrente si divide in base all'impedenza che i due percorsi offrono.
L'impedenza del dipolo a 1/2 onda è sicuramente bassa, dato che è stato tagliato appositamente per essere risonante. L'impedenza della calza, invece, varia in base alla sua lunghezza e alle reattanze parassite che incontra nel suo percorso.

Vediamo le seguenti casistiche:
A) linea lunga 1/4 d'onda (o multipli dispari) nello spazio vuoto
B) linea lunga 1/2 d'onda (o multipli) nello spazio vuoto
C) linea lunga 1/2 d'onda (o multipli) collegata ad una terra perfetta



Come si vede, il 1/4 d'onda (A) è il caso peggiore, dato che la calza presenta l'impedenza più bassa. La mezz'onda (B), invece, presentando un'impedenza altissima, è praticamente perfetta e non consente alle correnti di scorrere sul coassiale.
Però la stessa mezz'onda se collegata ad una terra perfetta (C) ritorna ad essere uno dei casi peggiori, con fortissima irradiazione.

Questi effetti della lunghezza della linea sulle correnti di modo comune sono probabilmente alla base di tanti i miti e leggende sulle migliori lunghezze del coassiale da utilizzare.

Nei casi reali, la calza esterna del coassiale si accoppia capacitivamente e induttivamente con tutto quello che incontra sul suo percorso, compresa la terra ed è difficilissimo stabilire con esattezza la sua impedenza. Da misure sperimentali che ho eseguito sulle correnti di modo comune su una linea a mezz'onda ho potuto constatare fluttuazioni notevoli dei valori, che passavano da ottimi a pessimi semplicemente spostandomi o muovendo un po' il cavo.
In genere, per un mero calcolo delle probabilità, la linea si porrà in una situazione di impedenza intermedia, provocando delle correnti di intensità non eccessiva nella maggioranza dei casi, provocando effetti disastrosi solo in situazioni e/o frequenze particolari.

Come funziona il balun

balun in tensione

Il balun cosiddetto in tensione utilizza un trasformatore.



Il centrale e la calza interna trasportano una corrente che transita nell'avvolgimento di sinistra, generando un campo elettromagnetico nel nucleo. Questo genera una corrente equivalente nell'avvolgimento di destra, che però ha solo i rami del dipolo su cui agire.
Della stessa famiglia fanno parte anche gli autotrasformatori, che hanno avvolgimenti non separati in DC ma che hanno lo stesso funzionamento in AC del trasformatore di cui sopra.
Variando il rapporto tra numero di avvolgimenti sui due lati, questo dispositivo può anche svolgere la funzione di trasformatore di impedenza oltre a quella di balun.


balun in corrente

Il balun in corrente invece usa un altro principio. Questo è lo schema:



Quello che si vede non è un trasformatore ma una linea avvolta ad induttanza. In pratica, è una bobina fatta con due fili paralleli.

Vediamo come funziona.
Come è noto, una bobina forma un'induttanza. Un'induttanza per la corrente continua è praticamente trasparente: se provate con un tester i capi di una bobina, risultano cortocircuitati.
Applicando però una corrente alternata, il campo elettromagnetico da questa prodotta fa sì che l'induttanza cominci a presentare un ostacolo (non per niente chiamato "impedenza") che si oppone al passaggio della corrente. Più sale la frequenza, più aumenta l'impedenza e più l'induttanza si oppone al passaggio di corrente.

Il concetto fondamentale nel balun in corrente è questo:
- le correnti differenziali, cioò quelle prodotte dalla radio e che scorrono nel coassiale, come sappiamo si elidono e non producono campi elettromagnetici; non producendo campi, non subiscono l'influenza dell'induttanza;
- le correnti di modo comune, invece, producono campi elettromagnetici; esse vengono così fermate dall'induttanza.

Il balun in corrente in figura quindi è un dispositivo che ferma le correnti di modo comune lasciando passare quelle differenziali.
La corrente che eccita il dipolo rx passa da sinistra a destra perché accompagnata da quella che eccita il dipolo sx che ne annulla il campo. Arrivata lì, però, non può ritornare sulla calza esterna, perché dovendo tornare indietro da sola, produrrebbe un campo elettromagnetico che provocherebbe il blocco da parte dell'induttanza.

I balun in corrente sono anche detti choke, che in inglese vuol dire "strozzare": infatti operano "strozzando" il passaggio alle correnti di modo comune.

Il più comune ed economico balun di questo tipo è il cosiddetto "ugly balun", costituito da un'avvolgimento del cavo coassiale su una forma cilindrica. Più la frequenza è bassa, più serve un'induttanza elevata: per questo può essere avvolto in aria per frequenze elevate o su ferrite per quelle più basse (o per fare balun più piccoli).



Come si "vede" la corrente di modo comune?

La corrente di modo coumne si misura con uno strumento molto semplice, che si può autocostruire con pochissimo sforzo.
Ecco lo schema:


In pratica è un piccolo ricevitore non sintonizzato che si accoppia induttivamente alla linea di trasmissione. Il segnale rivelato da un diodo viene immesso in un microamperometro che fornisce una stima della corrente in transito.
I componenti non sono critici: il diodo può essere qualunque diodo a velocità abbastanza elevata, come uno al germanio o un Schotty.
Lo strumento così costruito da risposte abbastanza lineari. Il suo scopo non è quello di fornire misure di precisione ma di saper dire se le correnti sono assenti, presenti in maniera lieve o grave.

Ecco lo strumento realizzato:



La sonda è costituita da una comune ferrite clip-on alla quale è avvolto il secondario con filo smaltato.

Vediamo lo strumento in azione misurando le correnti di modo comune su una Yagi per i 144 MHz, prima in versione senza balun e poi con "ugly balun":



Come si vede, la direttiva senza balun presenta delle correnti di modo comune che sicuramente disturbano il funzionamento dell'antenna.
Il piccolo choke, invece fornisce una protezione perfetta eliminando la corrente indesiderata.

Conclusioni

In conclusione, se alla domanda "mi serve un balun?" non sappiamo rispondere, chiediamoci: "voglio un elemento dell'antenna di forma e dimensioni randomiche che, insinuandosi nell'edificio, arrivi fino alla mia radio?". Se la risposta è "no", allora ci serve un balun.


ik1npe

Bravo Davide   :up:  :up:  :up:
73 de ik1npe

IZØYES (Calindro)

Ciao Davide , complimenti per la tua trasparenza esplicativa !!!
Riesci a spiegare le cose per loro natura complesse in modo semplice e chiaro !!!


Ovviamente pero' non puoi esimerti dal fatto che ogni qualvolta si spiegano delle nozioni e si rende piu colta una persona, questa iniziando a capirci qualcosa iniìzia a farsi delle domande alle quali sei moralmente obbligato a rispondere !! ;-) ;-) ;-) ;-) .


Domande.


1) Parlando del balun in corrente. Il cavo è coassiale e scorrendo nei conduttori interni due correnti contrarie , queste si annullano e non generano, se non in minima parte , campo magnetico. Pero' all'interno del balun i due conduttori scorrendo negli avvolgimenti del trasformatore non sono piu coassiali pur mantenendo la loro specularità, mi verrebbe quindi da pensare che le induttanze del trasformatore dovrebbero fare il loro lavoro ma non  essendo cosi ipotizzo che i due campi generati dalle induttanzr si "soffocano a vicenda" annullando quindi quasi ogni reattanza..(E GIUSTO???)


2) Se ho ben digerito questo concetto il balun in corrente DOVREBBERO AVERLO TUTTE LE ANTENNE,  poiche la calza del cavo si presta molto bene ad accogliere parzialmente l'irradiato dela sua parte interna che è libero di scorrere e tornate indietro sulla linea...pero' molte antenne le vedo montate senza nè choke nè balun  ....è un errore o ci sono casi che non vedo che non necessitano di balun???


3)Nei disegni non capisco il significato dei dipoli rx sx (sx sinistro ma rx ????) a meno di un errore di battitura non comprendo il significato...


Ps. a quando la prossima puntata ??
73
La differenza tra un uomo ed un bambino...sta solo nel prezzo dei loro giocattoli.

Legge di Dunn.
Nessuna attenta pianificazione potrà mai sostituire una bella botta di CUL0 !!!

Io non perdo mai !!! O vinco o IMPARO !!!


davj2500

#3
Citazione di: calindro il 19 Maggio 2013, 13:03:51
1) Parlando del balun in corrente. Il cavo è coassiale e scorrendo nei conduttori interni due correnti contrarie , queste si annullano e non generano, se non in minima parte , campo magnetico. Pero' all'interno del balun i due conduttori scorrendo negli avvolgimenti del trasformatore non sono piu coassiali pur mantenendo la loro specularità, mi verrebbe quindi da pensare che le induttanze del trasformatore dovrebbero fare il loro lavoro ma non  essendo cosi ipotizzo che i due campi generati dalle induttanzr si "soffocano a vicenda" annullando quindi quasi ogni reattanza..(E GIUSTO???)

Il diagramma "tecnico" del filtro (non è un trasformatore) può trarre in inganno.
Quel disegno significa che i due fili appaiati sono avvolti sullo stesso nucleo e nello stesso verso (identificato dal pallino).
In pratica si tratta di fare una bobina usando o un coassiale o una piattina bifilare, con o senza nucleo di ferrite (il nucleo aumenta l'induttanza a parità di spire).
Non c'è alcuna necessità che il cavo sia coassiale: l'importante è che i due conduttori corrano paralleli ad una distanza inferiore all'1% della lunghezza d'onda perché possano essere considerati abbastanza vicini da elidersi completamente.
Infatti si usano tranquillamente le linee bifilari, che non irradiano anche se non schermate.

Citazione di: calindro il 19 Maggio 2013, 13:03:51
2) Se ho ben digerito questo concetto il balun in corrente DOVREBBERO AVERLO TUTTE LE ANTENNE,  poiche la calza del cavo si presta molto bene ad accogliere parzialmente l'irradiato dela sua parte interna che è libero di scorrere e tornate indietro sulla linea...pero' molte antenne le vedo montate senza nè choke nè balun  ....è un errore o ci sono casi che non vedo che non necessitano di balun???

Dunque, andrebbe letta così: sarebbe auspicabile che i sistemi di antenna non avessero correnti di modo comune significative sulla calza. Nel caso, bisogna adottare meccanismi che li limitino, come un balun.
Parlo a spanne perché non ho ancora condotto esperimenti in merito, ma secondo me ad esempio sulle verticali con radiali le correnti di modo comune sono molto basse e quindi potrebbero non richiedere ulteriori misure. Infatti le correnti sulla calza, si dividono tra vari radiali a bassa impedenza e una calza di impedenza variabile, ma probabilmente molto più alta. Dovendosi dividere per così tanti percorsi, la quota rimasta per circolare sulla calza è presumibilmente molto bassa.

Molte antenne, invece, sono montate senza balun perché chi le ha fatte non sapeva a cosa servisse: ha visto che funzionavano, il ROS andava bene e non si è preoccupato di fare altro.
Se cerchi su internet trovarai decine di progetti che dichiarano di funzionare senza balun: se sono corredati di una spiegazione tecnica, che oltre a parlare di impedenza, spieghi perché non sono soggetti a correnti di modo comune allora sono da prendere in considerazione.


Citazione di: calindro il 19 Maggio 2013, 13:03:51
3)Nei disegni non capisco il significato dei dipoli rx sx (sx sinistro ma rx ????) a meno di un errore di battitura non comprendo il significato...

No è un errore di anglofonia acquisita: siccome per lavoro scrivo tutto in inglese, a volte mi viene "right" invece che "destra". :-)

Ciaoo


IZØYES (Calindro)

OK..Quando hai tempo mi spiegherai cosa significa che la radio da 50 ohm sbilanciati .....
Per ora ho capito cos'è un antenna bilanciata...ma il resto..
La differenza tra un uomo ed un bambino...sta solo nel prezzo dei loro giocattoli.

Legge di Dunn.
Nessuna attenta pianificazione potrà mai sostituire una bella botta di CUL0 !!!

Io non perdo mai !!! O vinco o IMPARO !!!


Francesco_PRT

Dalle mie esperienze sulle antenne CB autocostruite (1/4 d'onda) ho notato che con il "balun choke" o ugly balun praticamente ho un R.O.S. più basso e stabile su una porzione più ampia di frequenza e, soprattutto, la discesa si comporta molto, molto meno da "antenna" ; Spostando o meno il cavo della discesa non ho più quel fastidioso R.O.S. "oscillante".


Io il balun l'ho fatto avvolgendo 1/4 d'onda per il fattore di  di cavo coassiale su un tubo di plastica da 80 mm di diametro (vengono 7 spire se non ricordo male) , Vorrei chiederti come stabilire le dimensioni del balun (lunghezza cavo, spire, materiale, etc...) in base alla frequenza di utilizzo  :birra:

Grazie, Francesco.


r5000

73 a tutti, ottimo topic... il balun choke "isola" il cavo di discesa dall'antenna vera e propia ed è comunque sempre meglio se l'antenna ha un suo piano di massa o è realmente bilanciata, se invece per questioni di posizione e o misure obbligate aiuta ad evitare malfunzionamenti che spesso vengono imputati ad altro tipo con i ritorni rf, tvi ecc...   anche del banale rumore elettrico raccolto dal cavo stesso viene attenuato se sul cavo si fà il balun choke...
non dare da mangiare al troll    https://www.rogerk.net/forum/index.php?msg=858599


El Airdarr

Caspita grazie per la magnifica spiegazione!
cb: Ky-Mani   operatore: Francesco
Pace e Bene!

Ugo da Norcia

Complimenti, bella spiegazione.
Mi domando però:
- dallo schema che posti del misuratore pare che le  10 spire non debbano essere avvolte al "ferrite clip-on" ma in aria e appaiate. nella tua realizzazione invece sono avvolte su i essa. quale delle due. sono circuiti elettricamente diversi, secondo me.
- che diamentro per il filo di rame smaltato?

ciao, grazie
WWW.SEISMOCLOUD.COM

Grossissimo problema, Einstein è morto, Beethoven pure, e io non sto per nulla bene


davj2500

Ciao Ugo.

Citazione di: Ugo da Norcia il 19 Maggio 2013, 17:37:45
- dallo schema che posti del misuratore pare che le  10 spire non debbano essere avvolte al "ferrite clip-on" ma in aria e appaiate. nella tua realizzazione invece sono avvolte su i essa. quale delle due. sono circuiti elettricamente diversi, secondo me.

In elettronica, quando c'è un simbolo così:



non vuol dire "avvolgere delle spire in aria vicino ad un nucleo", ma vuol dire "avvolgere le spire su un nucleo".
Nell'altro disegno il nucleo è stato disegnato toroidale, ma il significato è lo stesso. Anche perché che senso avrebbe avvolgere delle spire vicino ad un toroide? Il campo elettromagnetico è quasi tutto entrocontenuto dentro al toroide, non fuori (infatti nei circuiti i toroidi si possono anche ammassare senza problemi di interferenze).
Quello che si ottiene è un trasformatore in cui un'avvolgimento è costituito dal coassiale in esame, che fa una spira.
Ricordo che si conta "una spira" ogni volta che il cavo passa nel nucleo: per cui un filo che semplicemente passa nel toroide fa una spira.
Invece il filo smaltato fa 10 spire, cioè deve entrare nel toroide 10 volte.
Può anche entrarci 12 o 8, non importa. Questo trasformatore, se fatto 1:10, presenta ai capi della resistenza di carico (qui indicata da 47 ohm) 10 volte la tensione presente sul cavo e, di conseguenza, 1/10 della corrente viene dissipata sulla resistenza da 47 ohm (che deve essere di wattaggio adeguato).
Una parte minimale della corrente viene estratta dall'altro ramo del circuito, che ha la resistenza da 10k in serie al microamperometro, e misurata.
Se aumenti il numero di spire, diminuisci la sensibilità. Se le riduci, la aumenti.

Citazione di: Ugo da Norcia il 19 Maggio 2013, 17:37:45
- che diamentro per il filo di rame smaltato?

Qualunque diametro va bene, purché il toroide clip-on si chiuda ancora bene: se i due semigusci in ferrite non fanno contatto bene, non funziona.
Io ho usato del filo smaltato da 0.35mm preso dal tubo catodico di un vecchio monitor.

Per tararlo si usa questo filo:



In pratica è un coassiale in cui in un punto calza e centrale viaggiano separati.
Si mette un carico fittizio da una parte e una radio dall'altra. Si mette il toroide in modo che abbracci solo uno dei due conduttori.
Regolando la radio alla minima potenza, si va in TX in CW o FM nelle varie bande, vedendo quant'è la deviazione.
Il mio strumento così com'è fatto è troppo sensibile: trasmettendo con 0.5W in tutte le bande fino ai 6m, la lancetta sbatte a fondoscala.
In 2m arriva a circa 70 e in 70cm si ferma sui 40.
Per questo ci aggiungerò un deviatore per aumentare la resistenza da 10k.
Teoricamente dovrebbe essere abbastanza lineare, nel senso che se con 1W si legge 100, con 0.5W si dovrebbe leggere circa 50, ma non ho fatto ancora molte prove.

Ciaoo
Davide

Ugo da Norcia

Grazie
provvedo e faccio sapere.
PS domani sera, incrociando le dita finisco il pezzo per l'antenna. poi ci sentiamo per le prove
WWW.SEISMOCLOUD.COM

Grossissimo problema, Einstein è morto, Beethoven pure, e io non sto per nulla bene

davj2500

Citazione di: Ugo da Norcia il 19 Maggio 2013, 18:51:00
Grazie
provvedo e faccio sapere.
PS domani sera, incrociando le dita finisco il pezzo per l'antenna. poi ci sentiamo per le prove

Ok, ottimo.
Dai che son curioso! :-)

Ciaoo
Davide

Vincenzo IZ2WMW (Brian)

Bravo Davide!
Come sempre ottimo lavoro di sintesi.

Per gli Admin: che ne direste di mettere il thread come sticky?


vinnyturboracing

ciao francesco, spero che questo possa esserci utile



sierra foxtrot

Grazie mille, questa è un' ottima spiegazione, chiara ed esauriente. Personalmente trovo le antenne e le linee alcuni degli argomenti più interessanti della radiotecnica, tuttavia ho sempre avuto dubbi intorno ai balun e agli altri dispositivi di adattamento. Inoltre come fai giustamente notare, spesso si arriva quasi a casi di "misticismo" per giustificare alcune scelte in questi ambiti e finalmente hai affrontato il tema in modo diretto; neppure Nerio Neri approfondisce così a tanto[size=78%] [/size][/size]nel suo libro sulle linee!
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davj2500

Citazione di: sierra foxtrot il 27 Maggio 2013, 18:36:45
Grazie mille, questa è un' ottima spiegazione, chiara ed esauriente. Personalmente trovo le antenne e le linee alcuni degli argomenti più interessanti della radiotecnica, tuttavia ho sempre avuto dubbi intorno ai balun e agli altri dispositivi di adattamento. Inoltre come fai giustamente notare, spesso si arriva quasi a casi di "misticismo" per giustificare alcune scelte in questi ambiti e finalmente hai affrontato il tema in modo diretto; neppure Nerio Neri approfondisce così a tanto nel suo libro sulle linee!

Grazie Sierra Foxtrott.

Sono contento che questo argomento sia interessante per molte persone!

Ciaoo
Davide

vinnyturboracing

ciao davj! puoi spiegarci anche,infine come mai non c'e bisogno di un chocke su un dipolo con cavo coassiale? un folder dipole? in tutti i progetti che ho visto, pero' tutti i dipolo sono orizzontali, per i dopoli verticali, vale lo stesso? non c0e bisogno di un chocke per il ritorno di RF?

Grazie!

davj2500

Citazione di: vinnyturboracing il 06 Giugno 2013, 13:22:51
ciao davj! puoi spiegarci anche,infine come mai non c'e bisogno di un chocke su un dipolo con cavo coassiale? un folder dipole? in tutti i progetti che ho visto, pero' tutti i dipolo sono orizzontali, per i dopoli verticali, vale lo stesso? non c0e bisogno di un chocke per il ritorno di RF?

Ciao Vinnyturboracing.
Lo scopo dell'articolo era di spiegare che un qualche tipo di balun (es. un choke) è necessario su tutti i tipi di dipoli.
Per cui non ti so spiegare perché mai non ci vada un balun su un dipolo X o Y, perché secondo me ci va sempre.

Ciaoo
Davide

ale_nest

Bravo Davide, i miei più vivi complimenti.
Giusto in questo periodo stavo pensando (e discutendo con Ugo) circa i vari balun che si vedono in giro con le relative domande "Ma cosa fa alla fine un balun?" "Perché sia che lo metta oppure no posso comunque trasmettere?" "Quali differenze fa avercelo e/o non avercelo?"
Ora ho le risposte.
Mi ci vorrà ancora qualche giorno di lettura e rilettura per digerire l'argomento (ultimamente sono fuori forma sui trattati tecnici) ma almeno c'è qualche scritto che ne parla in maniera terra terra sviscerando l'argomento.

Comunque ti sei buttato in un bel bartavello, adesso saremo tutti qui ad assillarti HI :grin: :grin: abbraccino abbraccino

Domandona: rimanendo sul semplice del ugly balun secondo quali regole/formule si dimensiona il balun stesso quanto a numero di spire e diametro? Sicuramente al variare della frequenza di utilizzo come giustamente dici tu ma non so altro.
RCI 2970
Yaesu VX-6E - Baofeng BF-888S
Proxel 6055 NFA - Zetagi HP 1000


iw9gyy

#19
Citazione di: davj2500 il 06 Giugno 2013, 14:27:09
Citazione di: vinnyturboracing il 06 Giugno 2013, 13:22:51
ciao davj! puoi spiegarci anche,infine come mai non c'e bisogno di un chocke su un dipolo con cavo coassiale? un folder dipole? in tutti i progetti che ho visto, pero' tutti i dipolo sono orizzontali, per i dopoli verticali, vale lo stesso? non c0e bisogno di un chocke per il ritorno di RF?

Ciao Vinnyturboracing.
Lo scopo dell'articolo era di spiegare che un qualche tipo di balun (es. un choke) è necessario su tutti i tipi di dipoli.
Per cui non ti so spiegare perché mai non ci vada un balun su un dipolo X o Y, perché secondo me ci va sempre.

Ciaoo
Davide
73 a tutti  concordo , il balun sul dipolo ci va sempre......e' vero che alcuni disegni in rete non riportano l'utilizzo del balun nei dipoli , ma questo e' un errore bello e buono : il cavo coassiale e' una linea sbilanciata ,mentre il dipolo e' una antenna bilanciata (irradia sia la parte collegata al polo centrale , che pure quella  collegata alla calza.....per questo motivo il balun (choke ) e' necessario.....sempre......spesso sento in radio chi parla di questi dipoli senza balun , e sento dire :" non ho ROS quindi il dipolo va bene cosi'" , questo e' un errore , perche' avere ROS basso non vuol dire alta efficienza , ma vuol dire solo che non bruci i finali della radio. Un dipolo senza balun choke porta ad irradiare anche il cavo coassiale con inevitabile modifica dei lobi di irradiazione e perdita di efficienza, la mancanza del balun aumenta  il ROS , anche se a volte a causa di una lunga discesa questo ROS non si vede grazie all' attenuazione del coassiale.....

Inviato da RogerK Mobile
amo la radio da sempre.......

vinnyturboracing

#20
io ho costruito questo ma devo dire la verita' lho usato solo per tararlo sulla frequenza che mi interessava e basta e devo dire che le stazionarie sono al minimo,almeno in quei 5 minuti che lho provato,poi non lho piu alzato,pero ho qualche metro di cavo in piu, e magari ce lo faccio lo stesso un choke appena scende pero posso dire che va bene anche cosi a differenza i altre antenne che ho costruito!

http://postimg.org/image/yoagmrj4f/

wilson

Bellissima spiegazione!
Un dubbio:una serie di ferriti ad anello messe sul cavo coassiale possono sostituire un balun choke?

pesciolino73

il mio dipolo orizzontale ha un choke di 1,20 metri   e 7/8 spire... (sto parlando per gli 11 metri) pero' im rete si trovano tante di quelle misure...tutte diverse....
c' e' una formula per calcolarlo esattattamente data una specifica frequenza e il tipo di cavo utilizzato?

Inviato da RogerK Mobile


Vincenzo IZ2WMW (Brian)

Citazione di: wilson il 05 Luglio 2013, 07:53:01
Bellissima spiegazione!
Un dubbio:una serie di ferriti ad anello messe sul cavo coassiale possono sostituire un balun choke?

Wilson, cerca w2du balun e avrai la risposta ;)

wilson

Quindi rivestendo una ventina di cm di cavo con le ferriti a clip dovrei raggiongere lo scopo. Giusto?