Jongensradio anno 2007 Deel 8

Op 24 september 2009 22:03:00 schreef Schimanski:
.. dat ik twee lampjes (12V/10W) gebruik om globaal te kijken of de balun symmetrisch is ..

Strikt genomen klopt dat niet helemaal. Het is goed dat ze even fel branden, maar dat hangt niet, of niet alleen, van de balun af.

Sluit in gedachten maar eens een dummyweerstand aan. Beide lampjes zullen nu even fel branden, omdat er evenveel stroom aan de ene kant de weerstand binnen gaat, als er aan de andere kant weer uit komt.
Maar dat zou zonder balun ook het geval zijn: rechtstreeks met coax gevoed zouden de stromen in de beide weerstandpootjes ook even groot zijn.

Als je dus een antenne hebt waarvan de capaciteit naar aarde klein is ten opzichte van zijn voedingimpedantie, dan branden je lampjes praktisch even fel, of je nu via een balun voedt, of zonder.

Maar als je een antenne hebt die erg asymmetrisch is, bijvoorbeeld omdat één poot vlak boven een schuurtje hangt en de andere vrij, dan zul je aan één kant veel stroom naar aarde hebben.
In zo'n geval geeft een perfecte spanningsbalun toch een groot verschil in helderheid te zien. Dat stroomverschil in zijn uitgangen kan natuurlijk alléén omdat er ook stroom in zijn aardaansluiting loopt. Vaak is dat ongewenst (bijvoorbeeld als je helemaal geen goede aarde hebt; tenslotte had je juist daarom een dipool.. ).

Maar een balun met een hoge isolatie tussen in en uit zal dan praktisch gelijke helderheid laten zien. Hij kan immers geen aardstroom laten lopen. Daarom móeten zijn uitgangsstromen wel gelijk zijn, wat je er ook aan hangt.
In feite gaat het in zo'n geval ook helemaal niet om de symmetrie van een balun, maar om zijn "common-mode" isolatie.

De ongewenste aardstroom bij de zender - die dus gelijk is aan het verschil tussen de stromen in de uitgangen - hangt er natuurlijk ook van af, hoe groot de spanning ten opzichte van aarde op de balun is.
Daarom is het gunstig, bij een symmetrische antenne, ook een symmetrische tuner toe te passen, en een laagohmige balun tussen zender en tuner te hebben. De balun heeft het dan makkelijk, want hij hoeft dan maar een paar tientallen volts te blokkeren, zodat een eenvoudige coax-choke genoeg is.
Dit artikel geeft een goed voorbeeld.

e: Voor indicator kun je ook een klein lampje over een gedeelte (10cm bijvoorbeeld) van één draad van de transmissielijn zetten. Het andere lampje komt dan parallel aan net zo'n stuk van de andere draad.

FET, hij zegt dat de balun 4x de impedantie van de load moet zijn. Ik dacht 4x50 ohm, dus 200 op de laagste frequentie die je wilt gebruiken.

Ik gebruik twee metertjes die tussen tuner en kippenladder gaan. Er zit een stukje coax in en een ringkern erom heen. Beinvloed wel de impedantie maar was grappig als testje.

[Bericht gewijzigd door fred101 op vrijdag 25 september 2009 12:13:47 (39%)]

:Wat ik me afvraag, die lampjes zijn 12V/10W en daar stuur jij 100W doorheen zonder ze op te blazen. Ik wist niet dat dat zo makkelijk ging...

Fred: Ik stuur geen 100 Watt in die lampjes. De zender kan max. 100W leveren en de lampjes staan in serie met de feeders. De antennestroom loopt dus door de lampjes en bij voldoende stroom gaan ze branden. Je hebt gelijk dat als de stroom te hoog is of als je het lampje parallel over de feeders zet het lampje sneuvelt.

Oortje: De lampjes zijn meer een speledingetje, ze zitten niet continue in de lijn. Ga je een tuner bouwen om te zenden, of alleen voor ontvangst? In dat laatste geval kun je toch een paar varco's uit oude radio's gebruiken.

FET: Bedankt voor de duidelijke uitleg en het artikel. Het lijkt er soms wel op dat elke amateur de "beste" tuner heeft ontworpen en hierover (meestal op internet) publiceert. Ik vind het soms moeilijk het kaf van het koren te scheiden. Nu zijn er gelukkig maar een aantal basis ontwerpen waar alles op terug te leiden is (o.a. PA0FRI heeft de basis op zijn website beschreven). Het QST artikel lijkt mij in deze ook zeer de moeite waard (ga het van 't weekend eens goed lezen)

Ik had eerst een sym. tuner maar dat gaf stevige vonken in mijn tuner C's (uit een oude radio) en om de boel aan de tunerzijde laagimpedanter te krijgen heb ik deze balun gemaakt. Nu kan ik weer met 100Watt op 80 mtr. uitkomen. Morgen ga ik op zoek naar betere C's voor de sym. tuner en ook wat beter kernmateriaal (T200-2).

Ik kwam op deze balun door een artikel van PA0SE over een coax gevoedde multiband dipool (COMMUDIPOOL). En omdat ik meer van het experiment ben dan van de theorie heb ik hem gebouwd en ben wat gaan vergelijken (o.a. met een balun op b.v. 4C65) zo kwam ik ook op de lampjes als stroomindicator.

Kun jij vertellen hoe het nu met de impedantietransformatie zit van deze 1:4 balun. Hij is met 75 Ohm coax gemaakt en transformeert dus 37,5 - 150 Ohm. Maar als je nu i.p.v. 150 Ohm er b.v. 4 Kohm aanhangt tranformeert hij dan nog steeds 1:4 (dus naar 1 Kohm) of gaat dat helemaal de mist in om dat de coaxlentge (3 mtr.) veel kleiner is dan 1/4 lambda en de karakteristieke imp. geen rol meer speelt. Of heb ik het nu helemaal mis.

Het artikel van de link kan ik persoonlijk aanbevelen, als dat wat zegt.

De balun van SE is toch een eigenaardig ding, want hij verbindt het midden van de uitgang door met de massa/aarde van de ingang.
Als je nu een ietwat asymmetrische antenne hebt, dan zijn de voedingsspanningen daarvan (voor gelijke stromen) niet gelijk. Het 'midden' is dus ook niet nul, en je zou dan beter geen doorverbinding maken. Dit is een probleem met alle spanningsbaluns.

Ik denk dan ook dat jouw antenne, net als die van SE destijds, tamelijk symmetrisch is. Dan heb je deze problemen niet, en werkt alles zoals gepland.

Deze balun heeft zelf niet echt een bepaalde karakteristieke impedantie. Bij deze afmetingen lijkt hij meer op een gewone trafo.
Maar doordat hij maar een beperkte zelfinductie heeft, kun je er geen hoge impedanties mee transformeren.
En je kunt ook niet zomaar méér zelfinductie maken, want dan gooit de parasitaire capaciteit (die nu al vrij hoog is) zeker roet in het eten.

Je blijft dus met een in verhouding lage inductieve reactantie over je hoogohmige antenne zitten. Op zich is dat niet zo erg - je moet het hele katje toch nog tunen - maar de balanceerwerking hangt er ook van af. Die is dus slechter als de antenne hoogohmig is.
Maar als de antenne weinig capaciteit naar aarde heeft, maakt dat weer minder uit.

Als je een hoge, tamelijk vrijhangende dipool hebt, heb je normaal gesproken dus nooit veel balunproblemen. Gok ik goed?

Mans T200-2 is een heel mooie ringkern voor heel veel dingen maar niet voor een balun. De Al waarde is veel te laag om een werkende balun te maken. Op de site van Bob van Donselaar staat veel goede info over baluns, ferriet en tuners. Voor de praktijk is de site van PA0FRI erg goed maar voor de theorie die van Bob.
Dat is ook een van de redenen dat veel mensen zeggen dat hun antenne zonder balun beter werkt. Dat komt omdat ze eigenlijk geen balun (met T200-2) hebben gemaakt maar iets wat er uit ziet als een balun maar heel andere dingen doet

Over die lampjes: je hebt gelijk, denk foutje maar ik ben toch benieuwd hoeveel vermogen er nu in zo'n balun gaat zitten. Je 4C65 had het niet voor niets moeilijk. Anders zal ik eens kijken of ik er een kan maken en kan doormeten. Heb je voor mij wat maten ?

Mans , ik wil die tuner bouwen voornamelijk om mee te ontvangen , maar ook om er mee te kunnen zenden .
Dus een redelijke plaatafstand is wel gewenst .
Daarbij komt dat ik een chronisch gebrek heb aan afstemC's uit oude radio's . Ik probeer die oude veteranen liever een nieuw leven te geven als radio .
Natuurlijk is er wel eens overleden , en wordt dan een donorontvanger .
Maar dan nog is het vaak zo dat er twee ongelijke secties in zitten . En de meeste tuners die ik ben tegengekomen dienen er minimaal twee gelijke secties in te zitten ( ik zit dus sterk te denken aan een FRI-tuner ) .
Daarbij komt dat ik er graag mee stoei bij een één of ander soldeerproject .
En dan is er nog de lol om eens een "ding" te maken waar je zelfs de onderdelen zelf gemaakt hebt .
Om het koperdraad zelf te trekken uit een ruw stuk koper gaat mij net te ver

^{tek. PA0FRI}

Fred: Dit is de balun. Beide coaxkabels zijn ong. 3 mtr. Ik heb 7 windingen op een 110mm buis gemaakt. Kabel A is balun.

PA0SE legt het principe mooi uit. Stel dat er tijdens zenden op een bepaald moment een spanning van 100V op de kern van de coax vanaf de zender staat. Die 100V staat dan ook op de kern aan het uiteinde van coax-B. Bij coax-A staat de 100V op de mantel, aan het einde staat de kern van A op -100V t.o.v. massa. De uitgang is dus 200V symm. t.o.v. massa. Omdat de mantel van A aan het ene einde op 100V staat en aan het andere einde aan massa zit heb je sluiting. Door echter A op te rollen onstaat een spoel met een bepaalde impedantie en kan het spanningsverschil van 100V wel bestaan.

Kabel-b mag gewoon los hangen, maar voor de handzaamheid kun je die ook oprollen.

Beide spoelen wel tegengesteld wikkelen, vanuit het midden v.d. buis naar links en rechts (zie ook PA0FRI)

Morgen is EAT mee naar de Lichtmis, hij kan mij ook wel een "kernig" advies geven voor een ringkern balun.

Dit is natuurlijk helemaal fout:

Stel nu dat er aan het begin van de voedingslijn op 80 m een impedantie is van 600 Ω. Daar staat dan («fig) 700 Ω van de balun aan parallel. Het zal duidelijk zijn dat er ongeveer de helft van het zendvermogen in de vorm van warmte in de balun verdwijnt.

Er zijn allerlei redenen waarom de inductieve reactantie hoog moet zijn ten opzichte van de aanpasweerstand, maar niet omdat de reactantie vermogen in warmte om zou zetten. Dat kan een reactantie helemaal niet!

_{Wel is, zoals gezegd, de trafowerking afhankelijk van het hoog genoeg zijn van deze blindweerstand. Werkt dit niet goed, dan werkt de antenne niet goed en kunnen er, doordat hij niet goed straalt, elders verliezen optreden. Maar dat is een ander verhaal dan dat je spoel vermogen zou dissiperen alsof het een gewone weerstand van zoveel ohm was.}

Citaat van PA0FRI:
"Overigens zal een overzetverhouding 1 ÷ 4 alleen opgaan als er een reële Ohmse impedantie (geen +j of -j) van de juiste waarde aangeboden wordt, Het balanceren voor een afwijkende complexe impedantie blijft goed, maar het is dan zelfs mogelijk dat er niet omhoog maar omlaag getransformeerd wordt. " Dat zal op 40 meter niet het geval zijn denk ik. Maar ik zal eens kijken of ik er een kan maken om te meten.

Dat tegengesteld wikkelen zie je wel vaker, het enige wat ik kan bedenken is dat je de delen met hoge spanning soms verder uit elkaar brengt. Ik weet van metingen door mij zelf en uit publicaties aan stroombaluns op ringkernen dat het daar niets uitmaakt tov de eigenschappen.

Dat is het probleem met ons amateurs: we verzinnen er van alles bij, en bedenken de theorie ter plekke.

Als je nu alleen een ohmse belasting mag aansluiten, èn als je niet geeft om die 1 op 4 impedantietransformatie, dan kun je zo'n balun uitkleden tot zijn logisch minimum. En wat is dat dan?

Een mantelsmoorspoel gewikkeld van een eind coax.

Dat is het probleem met ons amateurs: we verzinnen er van alles bij, en bedenken de theorie ter plekke.

Dat bedoel ik, hoe moet ik nu het kaf van het koren scheiden (ik weet het wel... gewoon de juiste mensen vragen, 3 hoera's voor FET).

Ik ga ON9CVD bestuderen. Mijn tweede verstandige beslissing vandaag

Dat is een goed idee inderdaad, die weet ook zo het één en ander! Hij is ook mijn vraagbaak op ferrietgebied.
Alleen bij zijn verhaal over met weerstanden voorbelaste trafo's zet ik vraagtekens. Maar daar kom je nog niet denk ik.

FRI is dan weer bij uitstek een praktijkman. Als hij zegt dat een lengte van 27m totaal handig is bij draadantennes, omdat je dan de extremen van spanningen en stromen niet bij de tuner krijgt, dan is dat ongetwijfeld waar. Gaat hij echter buiten de praktijk, let dan op; er zou een foutje in kunnen zitten.

Ben nu aan het luisteren met de DC, maar hoor niks op de 80m band. Op twee plekken hoor ik geflierp, zoals een dipper. Dat zal wel storing van een pc oid zijn.

Ik kan niet testen of ik mijn dipper nog wel kan horen, want die werkt tijdelijk niet. Morgen even repareren.

Een idee waarom ik geen stemmen hoor?

In spectran zie ik vooral de brom die ik ook hoor. Zou die van het goedkope trafootje komen?

[Bericht gewijzigd door Pietdepiet op vrijdag 25 september 2009 20:13:28 (13%)]

Als ik zo eens aan het vervangingschema zit te tekenen van die balun dan geloof ik niet dat ik hem snap. Je splits aan het tuner einde de coax op tot een soort twin coax. Elke kern gaat naar een dipool. Nu maak je van de mantel van B een spoel die parallel aan A staat. Die spoel gaat vanuit te tuner gezien van de kern naar de mantel. Dat zie ik vast fout want nu krijg je een lage impedantie parallel met de hoge van je antenne. Ik denk dat de meeste stroom dan de makkelijkste weg terug zoekt. Dus vanuit de kern van de tuner coax, via de mantel van A, naar de mantel van B en dus weer naar de mantel van de coax tuner.

Je hebt dus een eind coax waar je de dipool direct op aansluit en je hangt om balans verschillen te voorkomen een spoel tussen de feeders. Maar bij heel hoogohmige antennes dan kan die stroom kiezen uit een paar Kohm de antenne in of via een paar 100 ohm (als je dat haalt) weer terug.

Wat beredeneer ik hier fout ?

Niks. Bij hoogohmige antennes werkt het ook erg slecht..

@Nijn, ik vind het wel jammer dat je ontvanger nog niet veel te horen geeft. Toch zou je denken dat hij wel wat doet, anders had je die flierpgeluiden ook niet. Die maakt hij niet zelf.

Je kunt best brom uit de voeding hebben. Dat kan "gewoon" uit de voeding komen, maar het kan ook wat instraling van je oscillator op de voeding zijn. De draden van de + en - vangen het op, de diodes moduleren het met 50 (100) Hz, de draden stralen het weer uit en jij ontvangt het. Had je de diodes al ontkoppeld (C'tje van 10nF over iedere diode) en de draden (samen) door een ferrietje gehaald?

Fred, Je kunt het ook zo zien. Aan de uitgang (sym. kant) staat het in serie, aan de ingang parallel. Misschien dat dat helpt bij het inzicht.

@FET
Nee, niet gedaan. Het is namelijk zo'n goedkoop DC Trafootje. Ik zal hem morgen opengooien en 10n overheen solderen. Welke draden moeten dan door een ferrietje?

Trouwens, ik las net eens stukje uit een profielwerkstuk over AM, kwam ik opeens een dankbetuiging aan jou tegen;)

http://www.hamforum.nl/viewtopic.php?f=80&t=1155&p=4779#p4779

Hier staan de meetresultaten van een soortgelijke balun. Ik heb een iets kleinere diameter en iets meer dan 3 meter 50 ohm topkwaliteit kabel en 9 windingen per spoel tegen elkaar in gewikkeld.

FET, leef je uit (doet jou mail het nog ? )

Op 25 september 2009 22:27:02 schreef Pietdepiet:
@FET
Ik zal hem morgen opengooien en 10n overheen solderen. Welke draden moeten dan door een ferrietje?

Ja, een C over iedere diode. De uitgaande draden (dus + en -) kunnen samen door een ringkerntje, of om een stukje ferrietstaaf - probeer wat je hebt en kijk of het helpt. De C's zullen wel het meest doen, misschien is ferriet niet eens nodig.

Als het níet HF instraling is, heb je misschien gewoon een veel grotere afvlakcondensator nodig. Dat kun je dan ook mooi even proberen.

[IJdel=aan] wat voor werkstuk was dat?

@Fred, mail doet het, maar ik ben privé drukker dan op het werk.

Oké, dat ga ik nu solderen. Ik heb nog een zakje ringkernen, nooit nodig gehad. Die zal ik nu gebruiken.

Ik was gewoon eens wat profielwerkstukken aan het opzoeken om zelf eens een indruk te krijgen van de mogelijkheden. Toen kwam ik hem tegen:
http://www.peterevers.nl/projecten/RadioZNO.pdf

/e Nu gesoldeerd. Ik heb meteen maar alles gedaan: Ferriet/c'tjes/vergrote afvlakcondensator. Op de scoop ziet het eruit als een rechte gelijkspanning. Helaas weet ik niet hoe het eruit zag vóór de aanpassingen. Ik ga luisteren.
/e Brom is weg.

Mooi werkstukje van die Peter ,
Ik heb hem even gauw bekeken , maar zal hem binnenkort beter doorlezen .

De afstem condensator begint vorm aan te nemen , en tot dusver is het nog meegevallen .
Misschien ga ik er nog wel meer maken , als de rest mij ook zo meevalt . Wanneer de eerste klaar is , zal ik er wel een foto'tje van plaatsen . De vertraging zal wel grotere problemen met zich mee brengen ( afstemming in een kwartslag ...!!! )

Oor, ben benieuwd naar een foto. Lijkt mij lastig om zo'n ding degelijk te maken.

Verder heb ik gisteren nog wat geluisterd met die DC en ik hoorde stemmen. Het enige probleem was dat ik het niet kon verstaan, ik had niet eens door welke taal ze spraken. Vandaag, als ik tijd heb, die dipper ook maar eens repareren.

Er klopt ook iets niet. Als ik die antenne eraan koppel, wordt de ontvangst slechter. Hoe kan dat?

[Bericht gewijzigd door Pietdepiet op zondag 27 september 2009 10:04:26 (14%)]

Ik heb gisteren avond de lokking van de soldeerspullen kunnen weerstaan en heb weer eens op 80m gezeten. Er was heel veel digitaal gereutel, zal wel een digitale mode contest zijn geweest ofzo. Verder waren de condities volgens mij niet verkeerd. Ik heb wat zitten kletsen in een ronde. Wel grappig met drie keer een Fred. De ene PA0MER zat op een dipool van 2x50m op 20m hoog en was S9+40 gemiddeld (pieken naar +60) op de digitale meter van de FT950 (die ik niet gekalibreerd heb). Hij had een mag-loop gebouwd, een mega-ding met een omtrek van 8 meter en van een hele dikke bundel litze. De mag-loop was een super performer want hij was maar 10dB zachter en hij kon er beter op dxen op 80. Bij mij was hij op de magloop S9+20 gemiddeld dus klopte mijn S-meter niet
Maar des al niet te min moet ik zeggen dat ik dat toch een hele prestatie vond van zo'n "kleine" antenne. Hij heeft foto's op zijn site staan van het bouwwerk. Dat het rendement mijn inziens nooit hoog kan zijn klopte niet werd gezegd maar ik zie wel een foto van een verbrand plankje waar de aansluitdraden naar de Vacuum C naar toe gaan. Daar moet dan toch aardig wat energie in gaan zitten wil het hout laten fikken lijkt mij. http://www.pa0mer.nl/loop.html

Nijntje: het is ssb, dat vereist heel precies afstemmen en er zaten redelijk wat oostblokkers. Als het slechter wordt met je antenne eraan dan is er waarschijnlijk een behoorlijke misaanpassing. Je zou er een varco tussen kunnen zetten om de boel minder te belasten of een simpele L-tuner maken.

Fred,
Wat kan er mis zijn met zo'n antenne dan? Valt daar met mijn meetapparatuur nog iets aan te meten? Vast niet. Ik kan er dus een varco parallel aan zetten? Hoe moet ik die dan afstemmen?

/e
Is het erg dat ik de antenne aansluit met behulp van krokosnoertjes?

[Bericht gewijzigd door Pietdepiet op zondag 27 september 2009 12:58:52 (15%)]

Er hoeft niets mis te zijn maar er is geen "algemene" antenne die op iedere frequentie even goed werkt. Een antenne is een geleider waar een radiogolf doorheen gaat. Als dat gebeurd dan ontstaat er een spanningverschil in die geleider. Als je die antenne binnen aan aarde hangt en je zou met een geschikte meter het signaal meten dan meet je niets. Er loopt wel stroom maar dat gaat direct naar aarde. Er is geen weerstand tussen je meetpennen. Ze staan beide aan aarde. Zou je er een 1MOhm weerstand tussen hangen dan kun je over die weerstand een spanningsval meten. Bij 10 ohm zal dat een hele kleine spanningsval zijn.
Ergens daar tussen in is het optimaal. Je ingangscircuit moet dus die impedantie zien om optimaal te luisteren. Je kan je ontvanger op je antenne aanpassen of omgekeerd. Nu heeft een antenne een eigen "weerstand" en je ontvanger is gemaakt om een antenne met een bepaalde weerstand te gebruiken. Klopt dat met elkaar dan heb je optimaal signaal. Dat optimale kan van alles zijn. Zo sterk mogelijk of een goede S/N verhouding enz. Jou antenne zal kort zijn en laag hangen (tov wat gewenst is voor 80 meter) Waarschijnlijk is de R heel laag en het jX deel heel capacitief. Dat betekent dat jou ingangskring dus een weerstandje met een hele grote condensator ziet. Je stemt die kring af met een condensator en daar staat dus nu de hele capaciteit van die antenne aan parallel. Kortom de kring zit niet meer op de door jou gedipte (zonder belasting) frequentie. Als je twee condensators in serie zet wordt de gezamelijke capaciteit kleiner. Dus zet je een condensator tussen je antenne en je ontvanger, in serie dus.