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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

Objetivos de la transformación de impedancias

En radiocomunicaciones, lo que se pretende es: transferir la máxima potencia que 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. (Ver acoplamiento tipo "L" ) http://www.qsl.net/xe3rlr/yagui12mts4elem.htm

 

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.


Construcción de un balun
Relación 1:1

Balun 1:1 por CE4WJK

 

Material necesario.

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.

Fuente: http://www.qsl.net/xe3rlr/balun.htm

 



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Actualizada  lunes, 26 de diciembre de 2016 08:48

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