Sabanalarga Amateur Radio Club Atlántico - Colombia
CONSTRUCCIÓN DE UN
BALUN
Es un
dispositivo que se utiliza para conectar una línea de
transmisión balanceada a una carga desbalanceada se
llama balun ( balanceado a desbalanceado).
O más
comúnmente, una línea de transmisión desbalanceada, como
un cable coaxial, se puede conectar a una carga
balanceada, como una antena, utilizando Un transformador
especial con un primario desbalanceado y un bobinado
secundario con conexión central.
El conductor externo
(protector) de una línea de transmisión coaxial
desbalanceada generalmente se conecta a tierra.
A frecuencias relativamente bajas,
pile de utilizarse un transformador ordinario para aislar la tierra
de la carga.
El balun debe tener una protección electrostática conectada a tierra
física para minimizar los efectos de capacitancias dispersas.
Para
las frecuencias relativamente altas, existen varios tipos diferentes
de balunes para las líneas de transmisión. El tipo más común es un
balun de banda angosta, llamados a veces balun choque.
TRANSFORMACIÓN DE IMPEDANCIAS
En radiocomunicaciones,
lo que se pretende es:transferir
la máxima potenciaque
genera una emisora , y que tiene una resistencia interna, hacia una
carga o antena que presenta otra resistencia muy diferente a la
resistencia de la emisora. para que la antena genere óptimamente
ondas electromagnéticas hacia el punto que deseamos comunicar.
Para lograr optimizar la máxima transferencia de
potencia irradiada por la antena, será necesario intercalar lo más
cerca de la antena un dispositivo transformador de impedancias (RED
DE ADAPTACIÓN ) el cual deberá de protegerse contra la intemperie y
encerrarlo en una caja metálica para evitar interferencias.
El dispositivo adaptador de impedancias debe tener
una protección electrostática conectada a tierra física para
minimizar los efectos de capacitancias dispersas. Para las
frecuencias relativamente altas, existen varios tipos diferentes de
balunes para las líneas de transmisión.
El tipo más común es un
balun de banda angosta, llamados a veces balun choque.
Existen varias maneras de realizar la red de
adaptación, esta red puede ser mediante balunes, o mediante
circuitos " T " , circuitos " L ", circuitos " PI ", o también
mediante bobinas con cables coaxiales, acoplamiento de impedancias
por transformador. Adaptación por gamma match.(
ver adaptación gamma)
Redes
L Una de las formas más simples de una
red de transformación de impedancias es la red L , la cual consta de
un inductor y un capacitor conectados en varias configuraciones en
forma de L.
Los capacitores, por lo general, se hacen variables para
que el circuito pueda sintonizarse a la resonancia y ajustarse para
la salida de potencia máxima.
Redes
PI y T Aun cuando las redes L se usan con
frecuencia para el acoplamiento de impedancias, no son flexibles en
cuanto a su selectividad. Cuando se diseñan redes L, hay muy poco
control sobre el Q del circuito.
Este valor está definido por las
impedancias interna y de carga. Se obtiene, desde luego, un valor de
Q, pero quizá no siempre sea el necesario para lograr la
selectividad deseada. Las redes pi y T pueden diseñarse para
aumentar o reducir las impedancias, según sean los requerimientos
del circuito.
Los capacitores, por lo general, se hacen variables
para que el circuito pueda sintonizarse a la resonancia y ajustarse
para la salida de potencia máxima.
1,50 Mts. de alambre
de cu esmaltado de 2mm. de diámetro.
1 base de conector de
coaxial SO-239.
3 pernos “jota” con
doble tuerca (redondear la punta)
4 terminales del N°3.
1 barra de ferrita de
10 a 12 mm. x 65 mm. de largo.
2 tapas de tuvería de
PVC de 40mm.
1 trozo de PVC de
40mm. de diám. x 120 mm. de largo.
2 pernos de bronce
c/tuerca y golilla 5×30 mm.
4 tornillos remaches
pop..para sujetar el conector
1 tubo adhesivo
especial tuberías de PVC.
CONSTRUCCIÓN
BALUN 1:1
Bién estirados y
paralelo los 3 alambres, los enrollaremos sobre la barra
de ferrita o sobre un tubo mas firme de igual diámetro,
devanando 8 vueltas, el bobinado quedará con 3 puntas en
cada extremo, que señalaremos según el dibujo de la
figura N°1.
Los extremoa A y B se
conectarán mediante soldadura con los terminales y se
fijarán con los tornillos de bronce. El extremo C, a la
masa de la base del conctor coaxil, y el D, al contacto
central de dicha base mediante soldadura.
Conviene que la barra
de ferrita quede bién apretada dentro del bobinado para
que no se caiga, pudiendo cementarla con unas gotitas de
Araldite u otro pegamento. Ahora prepararemos la caja o
envoltura que proteja el bobinado de la intemperie.
En una de las tapas de
PVC haremos 3 perforaciones de 3,5 mm. de diám. – 1
perforación arriba en el centro y 2 en los lados
diametralmente opuestas – para colocar los pernos “j”.
En la otra tapa haremos la perforación necesaria en su
base para colocar la hembra del conector SO-239. Como la
base de la tapa tiene un grosor de 8 mm.
Balun 1:1 de ferrita por CE4WJK
Balun 1:1 por CE4WJK listo para usarlo en una antena V invertida
Construcción de un balun
Relación 4:1
Balun 4 : 1 núcleo de aire de 50 ohms a 200 ohms ideal para antenas
de onda completa
DIAGRAMA PARA CONSTRUIR BALUN 4:1 NUCLEO DE AIRE DE 200 OHMS A 50
OHMS
.
Balunes para acoplamiento de impedancias
Los balunes pueden construirse con varillas de
ferrita o mediante toroides de ferrita.
Un balun es un transformador de línea de transmisión
conectado para realizar el acoplamiento de impedancias en un amplio
intervalo de frecuencias, se le llama "balun", término que se deriva
de las primeras letras de las palabras en inglés BALanced y
Unbalanced que corresponden a "balanceado (Antena balanceada) y "no
balanceado"(cable coaxial), respectivamente ya que estos
transformadores por lo común se usan para conectar una fuente
balanceada con una carga no balanceada, o viceversa.
Una
antena balanceada es aquella que tiene aislado su elemento exitado,
una antena con planos tierra no es balanceada, una yagui acoplada
con gamma match no es balanceada, un linea abierta es una linea
balanceada y una linea coaxial es una linea no balanceada
Además, los balunes también pueden conectarse en
cascada de modo que la salida de uno aparezca como la entrada de
otro, en forma sucesiva.
Al conectar los balunes en cascada, las
impedancias pueden aumentar o disminuir según relaciones mayores. Un
punto importante que cabe destacar es que los devanados de un balun
no se hacen resonar a una frecuencia particular con capacitores.
Por
lo tanto, operan en un amplio intervalo de frecuencias. Las
inductancias de los devanados se hacen tales que las reactancias de
los inductores son cuatro o más veces superiores a la impedancia más
alta que se está acoplando.
De esta manera, el transformador
proporcionará el acoplamiento de impedancia designada en un gran
intervalo de frecuencias. Esta característica de banda ancha de los
transformadores tipo balun permite a los diseñadores crear
amplificadores de potencia de RF de banda ancha.
Estos dispositivos
proporcionan una magnitud específica de amplificación de potencia en
un ancho de banda extenso y se prefieren en particular en equipo de
comunicaciones que debe operar en más de un intervalo de
frecuencias. En vez de tener un transmisor para cada banda deseada,
se puede usar un solo transmisor.
RELACIÓN DE TRANSFORMACIÓN
La relación de transformación de impedancias para un balun/unun determinado se
suele expresar mediante la notación n : 1 ó 1: m.
La relación n : 1 debe entenderse con la impedancia
alta en la antena y la baja en el cable coaxial.
La relación 1: m debe entenderse con la impedancia
baja en la antena y la alta en el cable coaxial.
Las relaciones de transformación de los balun/unun se
aplican para los siguientes valores de impedancia:
Relación de
transformación.
Impedancia de la antena en ohms.
Impedancia de la linea coaxial en ohms.
Antenas balanceadas "probables" a
conectar
1 : 1
50
50
Dipolo, yagui, V invertida
1.5 : 1
75
50
Dipolo, yagui, V invertida
2 : 1
100
50
Delta, cuadro, loop,Bazooka
2.25 : 1
112.5
50
Delta, cuadro, loop,Bazooka
3 : 1
150
50
Delta, cuadro, loop,Bazooka
4 : 1
200
50
Delta, cuadro, loop,Bazooka
6 : 1
300
50
9 : 1
450
50
1 : 1.5
33
50
Yagui, dipolo en "v"
1: 2
25
50
Yagui, dipolo en "v"
1 : 2.25
22
50
Yagui, dipolo en "v"
1 : 3
17
50
Yagui, dipolo en "v"
1 : 4
12.5
50
Yagui, dipolo en "v"
Tabla de diferentes transformaciones de impedancias
Para saber la impedancia de la antena tenemos que
medirla con un analizador de antenas en su punto de alimentación, la
impedancia de las antenas cambia con respecto a la actura de las
antenas con respecto al suelo o que tan cercanas se encuentren de
objetos metálicos.
