Форум DL2KQ
Антенны => Согласование, настройка, питание антенн => Тема начата: UR5IBX от 12 Февраля 2017, 18:06:21
-
Доброго времени суток, коллеги. Посоветуйте, пожалуйста, как мне правильно запитать антенну? Дело в том, что при переезде на новый QTH я вынужден ставить новые антенны. Вариантов не много, а вернее он один. Мачта 11 метров и на ней крест-на-крест два INV. Какой балун лучше использовать-токовый или по напряжению?
Спасибо!
-
Если обе антенны симметричны, то трехобмоточный, по напряжению (строго говоря, только он называется балуном, т.к. обеспечивает симметрирование).
Если несимметричны, то только развязывающий дроссель (который ошибочно называют токовым балуном, хотя балансом он не занимается, у него симметрирование получается только на симметричной антенне как следствие подавления синфазных токов в линии питания).
-
Игорь, а если строго также подойти к вопросу симметрирующего трансформатора - взять две ферритовые трубки, первичная обмотка к несимметричному входу, а у вторичной обмотки, которая подключается к симметричнйо антенне, среднюю точку/середину обмотки подключить к "заземленному " концу\входу первичной обмотки -- в чем разница в сравнении с трехобмоточной схемой ?
И второе: адепты на радиосканере утверждают, что если среднюю точку вторичной обмотки не подключать к заземленному входу первички - симметрирования не будет!! - вообще не понимаю этого момента.
-
...вот ведь отвечал же. И уже давно... У кого-то глюки: или у меня, или у движка форума (впрочем, это не взаимоисключающие гипотезы). Ну раз нет ответа, придется повторить.
Балуны (т.е. переход с симметричной нагрузки на несимметричную линию) бывают двух видов:
1. Напряжения. Они выравнивают напряжения относительно земли на своих симметричных выходах).
2. Тока. Они выравнивают токи в каждой из половинок нагрузки, подключенной к симметричным выходам балуна.
Очевидно, если нагрузка симметрична (т.е. импедансы её половинок относительно земли одинаковы), то никакой разницы между идеальными балунами тока и напряжения нет (закон Ома: раз нагрузки равны, то всё равно что выравнивать: ток или напряжение).
Но на практике даже на идеально симметричной нагрузке разница будет. И связана она с конструктивом балуна.
Балун напряжения это трехобмоточный балансный трансформатор (или трансформатор с заземленной серединой выходной обмотки). И как в любом балансном устройстве (один сигнал вычитается из другого), степень симметрирования (балансировки) может достигать 40...50 дБ .
Балун тока это либо развязывающий дроссель на кабеле, либо трансформатор с двумя разными обмотками. Идея в балуне тока состоит в том, чтобы на пути паразитного тока асимметрии поставить большой реактивный импеданс: JXL большого дросселя или -JXC малой межобмоточной емкости. Ток асимметрии не подавляется в ноль, а лишь ослабляется последовательным импедансом.
Поэтому при сопоставимых затратах на изготовление, балуны напряжения дают лучшее симметрирование. Но только на идеально симметричной нагрузке и на одном-двух соседних диапазонах (при изменении частоты нарушается балансировка).
С точки зрения антенной практики, на КВ балун тока почти всегда оказывается удобнее:
1. Во-первых он может работать и на несимметричную нагрузку (чего в принципе не умеет балун напряжения: на такой нагрузке напряжения на выходах балуна относительно земли обязаны быть разными, а он старается их выравнять). А реально почти все КВ антенны таковыми являются. Даже симметричный диполь. Симметричен он по размерам, а вот окружение под ним (дома, деревья, провода) явно не будет симметричным, что приведет к электрическому перекосу.
2. Балун тока подавляет синфазный (антенный) ток фидера на любых нагрузках. А балун напряжения – только на симметричных (см. выше).
3. Широкополосность балуна тока всегда больше. Без особых проблем можно выполнить такой балун с хорошими свойствами во всём КВ диапазоне. Например в аттаче фото киловатного балуна тока (он же развязывающий дроссель). Сердечник Fair-Rite 5943003801 (http://www.fair-rite.com/product/toroids-5943003801/). Измеренный модуль |Z| импеданса такого дросселя превышает 2 кОм от 1,7 до 8 МГц и затем плавно спадает до 600 Ом на 30 МГц. То есть степень ослабления тока асимметрии от 32 до 21 дБ. Этого почти всегда достаточно для КВ.
Итого: там где антенна электрически симметрична (например УКВ диполь, который далеко в длинах волн от всего), относительно узкополосна и требуется очень высокая степень симметрии (40 дБ и выше), лучше применять балун напряжения. А балун тока лучше там, где антенна имеет даже небольшую электрическую асимметрию (на КВ почти всегда так), нужна широкая полоса и достаточно подавления тока асимметрии на 20 ... 30 дБ.
-
Игорь, спасибо за ответ, как раз с прикладной точки зрения данный ответ (плюс если почитать предварительно ваши книги) наверно полностью закрывает все возможные варианты питания антенн с явной рекомендацией что использовать в реалиях жизни.
А с точки зрения теории надо почитать как передается энергия и напряжения в "трехобмоточном балансном трансформаторе" и обычном трансформаторе с раздельными обмотками. С точки зрения конструирования антенн и их питания - всего что ранее сказано - "за глаза" для достижения правильного результата. Но порой хочется вникнуть в суть, чтобы хоть частично понимать , откуда что берется.
Все эти вопрос возникли не просто так, а хотелось опять же сделать в определенной степени универсальное согласующее устройство и универсальную антенну, а почитав книги, статьи на сайте начинает выходить, что чтобы ни задумал - везде вылезет какая-нибудь проблема уже на стадии теории надо чем-то жертвовать. Но определенный результат есть, кое что собрал, причем вышло это в виде компилляции как знаний которые можно почерпнуть от ваших книг и статей, а также и от опыта зарубежных конструкторов. Я отдельно создам тему на тему СУ, причем "не избитого" типа :) Кстати, памятуя статью
"5.1.4.3. Тюнеры для произвольной нагрузки"
С ферритами из трубок мониторных кабелей уже намаялся, порезав три мониторных кабеля, ненужных, и забросил этот подход.
Собирая симметрирующий трансформатор на двух таких трубках, лучший результат по трубкам был для одной пары, где трансивер при нагрузке этого трансформатора на резистор 54ом ( 50 ом нету ) минимум КСВ (отсутствие палочек на экране FT 857) показывало от 1.8 до 14 мгц -- далее КСВ начинало расти. Правда трансформатор этот был подключен через 5 метровый отрезок кабеля RG 58U (но во всем диапазоне от 2 МГц до 30 МГц при нагрузке голого кабеля резистором - индикатор КСВ был в минимуме )
А вот этот феррит
Fair-Rite 5943003801
https://www.chipdip.ru/product/5943003801-ferrite-core-nizn-61x35.5
Не считая того, что хотят немало за него, еще и отгружают в москве за 4-5 недель (sick!)
а ранее надеялся в рамках 100 ВТ трансивера обойтись для развязывающего дросселя на кабеле из RG 58 ферритовым сердечником от строчного трансформатора от старого ТВ.
В общем, распишу в отдельной теме микроисторию про универсальное СУ, и может быть данная статья
http://dl2kq.de/ant/3-100.htm
в разделе про Z тюнер - будет расширена для всеобщего блага :)
-
Вот что у меня получилось, в приложении график подавления запорного дросселя: кольцо FT240-43 (оно же Fair-Rite 5943003801), 17 витков, намотка такая-же (Z-образная), кабель Flexiform 402 NM FJ.
-
Как-то шибко хорошо выше 7 МГц получилось. Как подавление измеряли: просто дроссель в между входами измерителя АЧХ?
-
Как-то шибко хорошо выше 7 МГц получилось. Как подавление измеряли: просто дроссель в между входами измерителя АЧХ?
Измеритель NWT-7, схема (http://us5msq.com.ua/wp-content/uploads/2016/03/%D0%9F%D1%80%D0%B8%D0%BD%D1%86%D0%B8%D0%BF%D0%B8%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%B0%D1%8F-%D1%81%D1%85%D0%B5%D0%BC%D0%B0-NWT-7-%D0%B2%D0%B0%D1%80%D0%B8%D0%B0%D0%BD%D1%82-US5CAA.gif?x70448). На выход подключен внешний аттенюатор 10 дБ, чтобы внутренний ФНЧ измерителя не перекосился. Внутренние аттенюаторы выключены. В таком виде прибор откалиброван. Оплетка запорного дросселя включена между выходом аттенюатора и входом прибора. Центральная жила дросселя никуда не подключена.
-
Всем добрый день.
Переехав на новое место жительства, столкнулся с тем, что уровень индустриальных помех по-месту на базуку 80м - от +10 до +15dB.
Есть намерение установить дельту на 80м, с естественным желанием работать на ней и на других диапазонах (с тюнером, конечно же).
Вопрос - если бы антенна была предназначена только для одного диапазона, то ее входное сопротивление 110...120 Ом можно было бы согласовать с 50-омным кабелем и аппаратурой - точкой запитки, или согласующим трансформатором 2 (2,5)/1. Но бытует мнение, что для многодиапазонного использования дельты нужен балун с коэффициентом трансформации 4/1.
Так ли это? Что лучше применить - трансформатор тока, или трансформатор напряжения и с каким Ктр?
Заранее благодарен за совет.
С уважением, Павел /UT7FA/.
-
4:1. И два подряд: сначала (считая от антенны) симметричный ШПТ на линиях 4:1, затем на отдельном сердечнике балун тока 1:1 (он же развязывающий дроссель, фото есть в этой теме).
-
4:1. И два подряд: сначала (считая от антенны) симметричный ШПТ на линиях 4:1, затем на отдельном сердечнике балун тока 1:1 (он же развязывающий дроссель, фото есть в этой теме).
Игорь, а что будет если сделать наоборот? Сначала считая от антенны поставить запорный дроссель (1к1), разгрузив тем самым ШПТ, а затем уже и ШПТ(4к1 или любой другой в зависимости от антены)? Можно так и что это даст?
-
Игорь, а что будет
О, вопрос! Игорь Викторович, ответте пожалуйста.
-
Да можно и так. Разница будет минимальна.
-
Да можно и так. Разница будет минимальна.
Спасибо за ответ! А разница минимальна в какую сторону: в лучшую или худшую?
-
Зависит от того, что считать хорошим.
Для улучшения симметрии лучше балун со стороны кабеля (чем низкоомнее линия, тем выше при заданной индуктивности обмоток подавление тока асимметрии).
Для расширения частотной полосы балун лучше ставить со стороны антенны (несимметричный трансформатор 50/200 Ом при не очень аккуратном изготовлении и не шибко хорошем кольце получается несколько широкополоснее, чем симметричный).
Вообще, при нормальных сердечниках и качественном изготовлении разницы не почувствуете.
-
Доброго дня, Игорь!
А если использовать в качестве отсечки тока по оплетке контур?
Конечно это вариант однодиапазонный и это минус.
Но практически его выполнить достаточно просто, скручиваем питающий кабель в виде катушки и параллельно подключаем конденсатор. Сначала переменный, а затем постоянный, который можно выполнить из двух.
Один обычный - керамический, второй, включенный параллельно из кусочка коаксиального кабеля. Этот для точной настройки.
Имеет право на жизнь такой вариант или нет?
Сергей.
-
Да имеет.
Можно даже не портить изоляцию кабеля, а сделать несколько витков и к этим виткам плотно притянуть такую же по размерам катушку из толстого провода, замкнув её на конденсатор. Т.е. сделать трансформаторную связь трапа с оплеткой кабеля.
-
Очень интересно!
Спасибо!
Однако надо смотреть на частотный диапазон.
73!
-
Здравствуйте, Игорь!
У меня антенна "двойной Виндом", типа FD4. Хочу попробовать запитать ее через "воздушный трансформатор Нуссбаума". Будет ли такая система работать? И, если это возможно, подскажите, как сделать такой трансформатор 1:6 ?
-
Добрый день Игорь и все участники форума!
У меня вопрос по согласующему устройству (тюнеру). Диапазоны- 30, 40, 80м.
Я использую антенну In-V, 2 плеча по 19 метров (то, что позволяет площадь), запитанную симметричной линией (2 кабеля 75 Ом), длинной 13 метров. Потом я поставил тюнер, обычное Г-образное L/C звено на переключение, затем токовый балун, на ферритовом кольце намотано 5 витков кабеля RG58, индуктивность около 70 мкГн. И после балуна, кабель RG213 идет в дом. Для проверки симметрии (на время опыта), между линией и тюнером (в оба плеча линии), я ставил 2 лампочки, абсолютно одинаковые по своим параметрам и по их свечению проверял симметрию. Не смотря на то, что тюнер не симметричный, лампочки после настройки тюнера, светятся одинаково. Вопрос: Достаточно ли в этом случае Г-образного звена или тюнер Обязательно должен быть Симметричный?
Юрий-4z5pn.
-
Юрий, если у тюнера нет соединения с корпусом шека и\или ВЧ землей а балун справляется, то все в порядке.
Двухполюсная цепь (тот же Г-тюнер), не имеющая контакта с землей, никак на может "узнать" симметричная ли у нее нагрузка или нет. Разница появляется только когда у этоцй цепи есть какая-то связь с землей (например, паразитная емкость катушки на заземленный металлический корпус).
-
Спасибо, 73!
-
Добрый день,
Возможно глупый вопрос.
Вчера делал QRP балун 1:1 и решил поместить его в коробочку отдельно (до этого были в составе Т-тюнера или L-тюнера самодельного или на сразу на кабеле).
Так вот суть проблемы. Намотал на феррите М2000НЧ кабелем RG174 12 витков намоткой W1JR. Запаял к одному концу 2 по 100 Ом резисторы
(параллельно), с другой nanoVNA с крокодиловыми (до этого
откалиброванное на эти резисторы).
КСВ вышло на участке 1-30 не больше 1.2 на ВЧ диапазонах, 1.05 на НЧ.
Затем положил балун в коробочку с SO-239 и припаял к уже установленным разъемам. Навинтил опять нагрузку (уже с разъемом PL259) с одной стороны и nanoVNA с другой.
И ужас ))), график КСВ очень стремительно идет вверх в ВЧ диапазонах. На 20м КСВ уже около 1.7, на 10м уже за двойку. Без балуна нагрузка показывает стабильно 1.0 на 1-30 МГц, без разъемов тоже.
Паял аккуратно, без волосков и соплей. Неуж-то разъемы вносят такой существенный вклад?
Сейчас переделаю и померяю просто с разъемами (постораюсь с графиками).
-
Тоже делал запорный дроссель на кольце. Мотал кабелем рк50-2-22, все вроде бы хорошо пропаял, а ксв до 2 доходил.
выводы кабеля укоротил максимально ( прямо к самому гнезду).И сами PL c фторопластом а не бакелитом. Помогло. :)
-
Вчера ночью переделал, не менял нагрузку и калибровку и через Windows клиент для nanoVNA все смотрел.
По итогу так получилось.
Правда, когда припоял, не досчитался одного витка, но тут такая точность не важна. Свою аттенюацию на 26dBm для 20М он выполняет.
-
Здравствуйте, люди добрые.
У меня вопрос такого плана, если делать запорный дроссель из коаксиала RG-58 без феррита, только ввиде катушки, то имеет ли право на существование примерно такой контруктив (см картинку), то есть многослойная катушка? Или это только для соленоидов?
-
Многослойные катушки имеют большую паразитную емкость. Через которою ВЧ ток и пойдет в обход дросселя. Это если "на пальцх".
По науке же надо измерить собственную резонансную частоту дросселя (придется пожертвовать кусок кабеля, намотав только дроссель, без выводов). Если она не ниже верхней рабочей частоты (не строгое ограничение, процентов на 10% ниже можно), то конструктив дросселя подходит. Если нет, увы...
-
Здравствуйте, Игорь Викторович.
Требуются ваши замечания ибо я в радиоизмерениях не силен.
Намотан был многослойный запорный дроссель из кабели RG-58. (рис 1)
Расчетное число витков 17, фактическое 19.
Расчетная индуктивность 25 мГн, фактическая 21 мГн. (рис 2)
В качестве измерителя использовал антенный анализатор OSA 103m.
Концы экрана кабеля катушки включил на вход анализатора. (рис 3)
Предположил что при добротности Q=0 и есть резонасная частота катушки 7,42 мГц.
Затем включил дроссель на проход нагрузив его сопротивлением 51 ом. (рис 4)
КСВ 1,7, другие параметры тоже на картинке.
Если не трудно скажите ваше мнение: что не так сделано и что вообще это значит.
-
Игорь, приветствую!
Приобрел пару колечек FT240-43. Собрался попробовать повесить антенну К1РОО (off centre fed dipole(OCFD)).
Вы могли бы примитивно нарисовать балун (от N7ZWY) http://www.karinya.net/g3txq/baluns/baluns.pdf стр. №8 ,
рекомендуемый для использования этой К1РОО OCFD антенны?
https://www.iz3mez.it/wp-content/library/appunti/K1POO%204%20Band%20Off%20Centre%20Fed%20Windom%20Dipole%20(40-20-15-10m).pdf
Спасибо! И есть еще прикладные вопросы по намотке балуна, но они после.
73! de RZ1O Cергей
картинку балуна 4:1 (от N7ZWY) для удобства прилагаю
-
Сергей, взгляните вот здесь:
http://www.cqham.ru/forum/showthread.php?43210-Current-balun-%F1-%ED%E8%E7%EA%E8%EC-%EA%EE%FD%F4%F4%E8%F6%E8%E5%ED%F2%EE%EC-%E0%F1%E8%EC%EC%E5%F2%F0%E8%E8
Возможно Вам поможет.
-
короче, чтоб эта антенна заработала, нужно вот такой огород городить.
https://www.dj0ip.de/off-center-fed-dipole/40m-ocf/version-4/
и она будет неплохой антенной.
но я не могу себе позволить такую 'колбасу' повесить между домами с
активной движухой (( Ещё с одним кольцом куда ни шло.
так что этот вариант пока в сторону ((
-
...прикладные вопросы по намотке балуна
Балун той антенне не поможет в принципе, т.к. она несимметрична. Только трансформатор с двумя отдельными обмотками http://dl2kq.de/ant/3-128.htm.
-
Сделал балун для "дачной антенны" по образу и подобию SM2YER. Не знаю, будет ли с него толк при таких данных. Ничего лучше у меня не получается.
-
Здравствуйте Игорь,
Давно не заглядывал, а тут прекрасные 2 статьи "Balun в фидерном тракте.."
http://dl2kq.de/ant/3-127.htm (http://dl2kq.de/ant/3-127.htm)
http://dl2kq.de/ant/3-128.htm (http://dl2kq.de/ant/3-128.htm)
Мало, что познавательные - и метод, и результаты моделирования (т.е. выводы) - но тут и практический результат случился.. кхм :)
Выяснилось :), что я один из тех, кто почему-то решил, что воздушный трансформатор, описанный DJ1UGA, тоже подавляет синфазные помехи... в общем, тот воздушный трасформатор был собран с полгода назад, и от него ожидалось еще и подавление наводок...
После прочтения, перекоммутировал выводы катушек DJ1UGA так, как показано в схеме 4-х обмоточного балуна, он занял место между двухпроводной линией и отрезком hardline - к несимметричному автотюнеру (т.к. тюнер у меня настольный) (антенна ZS6BKW). Трансформация 4 : 1 этой антенне не нужна, но балун определенно не повредит!
Спасибо! :) :)
-
Здравствуйте!
При использовании на вертикале развязывающего дросселя с компенсирующей обмоткой ставить дроссель от статики необходимо?
И спрошу еще, оттяжки из металла разбивать 0,1 лямбда от верхнего диапазона?
Спасибо!
-
"развязывающего дросселя с компенсирующей обмоткой" - это видимо трехобмоточный балун (см. например, http://dl2kq.de/ant/3-127.htm )? Если да, то на вертикале он не будет хорошо работать. Т.к. вертикал асимметричен по определению.
Если в схеме (любой: СУ, дроссель, балун) между вертикалом и кабелем есть гальванический контакт между вертикалом и заземлением (проще говоря: звонится тестером :) ), то отдельный дроссель от статики не нужен.
Насколько часто надо бить оттяжки изоляторами зависит от требований к ДН на самом высокочастотном диапазоне и соединен ли один из концов отрезка с землей.
Если на самом верхнем диапазоне не идет речь о ДН с подавлением (например, на той же мачте не стоит ВЧ Уда-Яги), а это просто вертикал с круговой ДН, то более чем достаточно разбивать на куски по 1/5 длины волны. Но это если у такого отрезка с обоих сторон находятся изоляторы. Влияние таких отрезков и на ДН, и на импеданс будет минимальным.
Но если отрезок нижний и соединен с землей, то его длина до изолятора не более 1/10 волны.
Если же в ДН есть направления куда антенна светить не должна (ситуация с ВЧ Уда-Яги на мачте НЧ вертикала), то 1/10 лямбда для отрезков у которых с двух сторон изоляторы и 1/20 для отрезка, заземленного с одной стороны.
Само собой разумеется, что в любом случае изолятор быть обязан в месте крепления оттяжки к мачте.
-
Здравствуйте!
Игорь Викторович.
Благодарю за столь развернутый ответ!
Речь идет о ГП 40/30/20
Трайбендер на отдельной мачте,далеко.
На полевых ант.(диполь,инвертед) использую дроссель с Вашей книги 3.6.15,воткнул его и на ГП.
Сегодня же переделаю.Поставлю 3.6.11 (500вт всего) либо намотаю десяток витков кабеля на большом каркасе у ГП.
Еще раз спасибо!
-
Игорь, добрый день! Может я чего пропустил и это давно применяется, но мне представляется, что программой расчета коаксиальных трапов можно считать параметры запорного дросселя (индуктивность и резонансную частоту) если не сразу, то после небольшой доработки (параметры оболочки и т.п.)
-
Прямо нельзя. Трап из коаксиала предполагает вмешательство внутрь кабеля. А запорный дроссель делается из цельного кабеля.
Доработать софт теоретически можно было бы.
Но для расчёта запорного дросселя, работающего вблизи собственного резонанса, необходимы данные по внешней изоляции: толщина, диэлектрическая проницаемость. А этих данных в паспортах кабелей, как правило, нет. А если и есть, то они факультативные, с пометкой, что реальная изоляция может отличаться. Хуже того, даже кабели одного типа могут иметь разные параметры внешней изоляции. Поэтому, точность такого расчета будет весьма низкой.
-
Сделал OCF диполь. Транс 4:1 делал сложный ( Guanella.... , сложно не только выговорить, но и написать без ошибки) и простой ( две обмотки последовательно) + запорный дроссель. Но вопрос в том , что при нормальном КСВ , который на рабочих диапазонах не более 1,5, наблюдается нагрев запорного дросселя. Заметил это на 40м, так как при длительной работе начинает повышаться КСВ. Может этот BulUn лишний, вот и греется.
Транс и БалУн выполнены из кабеля и в пластиковой коробке
-
Нагрев = насыщение сердечника.
Т.е. он или маловат для данной мощности, или материал сердечника не предназначен для работы на используемых частотах.
-
Спасибо, попробую увеличить сечение сердечника. На ВЧ такого нагрева не заметно