Berechnung und Aufbau eines Balun

Hallo Joerg,

Entaeusch mich nicht und erzaehl mal wie es geht. :-)

Also ich will einen Breitbanduebertrager 1:1 50 Ohm symetrisch nach asymetrisch bauen.

Sinn ist die Anpassung einer H-Feld Sonde/Antenne an einen Verstaerker (MMIC). Idealerweise moeglichst kleiner Aufbau, Frequenzbereich 1Mhz bis 1Ghz.

Ihr duerft mir selbstverstaendlich gerne den Aufbau genau erklaeren und vorrechnen, ich haette aber auch nichts dagegen einen Hinweis auf einen Grundlagenartikel zu bekommen.

Soweit ich das verstehe liegt das Geheimnis irgendwie in der Wickeltechnik weil das ganze nicht wirklich ein Trafo ist oder?

Olaf

p.s: Am liebsten auf einem Ferrit FT23-43 Al=188 oder FT23-77 Al=396 weil ich die schon hier rumliegen habe. Andere Vorschlaege sind aber auch willkommen. .-)

p.s2: Natuerlich duerfen auch andere antworten, aber ich wette Joerg ist der erste. :-)

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Olaf Kaluza
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Tut es. Wenn Du keine Potentialtrennung brauchst, geht das in etwa so:

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:-)

-43 ist geeignet, geht bis einige zig MHz. -77 ist hier nicht der Hit, das nimmt man nur im unteren MHz-Bereich. Aber 0.23" ist arg kleine, eher ein Nadeloehr.

VHF und hoeher schafft der Kern nicht. Dort muss die Geometrie selbst uebernehmen. Auf die Schnelle mache ich das meist so: Koax durchschneiden. Innenleiter, Schirm und Aussenmantel ein paar mm zurueckschneiden, fuer beide Enden. Dann jede Seite einige Male durch einen 43er Kern, Aussenmantel etwas ankratzen und Innenleiter dort aufs Geflecht loeten, auch fuer beide Seiten.

1:1000 Frequenzbereich kannst Du aber fuer einen Schnellschuss vergessen. Entweder ist bei 1MHz zuwenig Primaerinduktivitaet da oder bei 1000MHz ist zuviel Streuinduktivitaet. 1:100 habe ich aber oefter geschafft, wenn der Kern passt. IOW, unten macht's der Kern, oben die Luftkopplung oder wie immer das in Deutsch heissen koennte.
--
Gruesse, Joerg

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Joerg

Hm..sieht einfach aus. Aber ich glaub ich brauch Potentialtrennung. An den beiden Eingaengen kommt eine Antenne. Schleife aus Coax, Schirm auf Masse, in der Mitte ist der Innenleiter mit dem Schirm verbunden um das E-Feld kurzzuschliessen.

Da muss ja nur duenner Draht drauf. Ich habs mal zum testen mit 0.2er Draht gemacht. Ausgang und Eingang habe ich einfach verzwirbelt und dann zusammen drauf gewickelt, also potentialfrei.

Grundsaetzlich funktioniert das.

Lass ich den den Kurzschluss fuers E-Feld weg kann ich hier hier die einzelnen UKW-Sender sehen, DVB-T, meine 433Mhz FB und auch D1/D2 Netz. Das Problem ist nur, wie soll ich jetzt sagen ob die Empfindlichkeit einigermassen linear ist. Deshalb wollte ich einen moeglich guten Aufbau der Spule haben.

Ich weiss, hab ich schon gelesen. Also ist einfach zusammendrehen ausreichend? Oder besser gemeinsam nebeneinanderliegend wickeln?

Man koennte jetzt auf die Idee kommen moeglichst viel drauf zu wickeln, wegen den unteren Frequenzen. Aber zuviel ist wohl nicht gut fuer die hohen. Andererseits wenn sowieso direkt von Draht zu Draht springen. Das abzuschaetzen ist mein Problem.

Hm..das ist schlecht, dann muss ich wohl noch einen extra von 1-100Mhz machen.

Aber noch was anderes. Sehe ich das richtig das ein DC-Block nur ein Kondensator in Dose ist? Kann man das selber bauen? Eventuell mehre parallel damit nicht irgendwann die Induktivitaet der grossen Cs stoert?

Olaf

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Olaf Kaluza

Also Rahmenantenne. Siehe auch Peilrahmen.

Der Kern ist für den unteren Bereich. Im oberen Bereich funktioniert nur die "Verdrillung"

Kommt darauf an, was du für Draht/Leitungen hast. In der Regel wirts beim Verdrillen enden. Mußt du ausprobieren.

Wei schon gesagt, für den unteren Frequenzbereich ist der Kern zuständig. Ansonsten möglichst wenig auf den Übertrager wickeln.

Breitbandübertrager zu bauen, ist mitnichten trivial. Es gibt Literatur darüber.

1...100MHz, 10...1000MHz

Bei kommerziellen (zB Suhner) DC Blocks ist, in der Regel, auch der Außenleiter "getrennt".

--
mfg hdw
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horst-d.winzler

Innenleiter auf Schirm, Loop Durchmesser etwa 5cm und dann beide Haelften mit Gewebeband uebereinander fixiert, so hatte ich oefter geleitete EMI weggemacht. Beides durch 34er Kern in Faellen, wo ich bis VHF-I oder tiefer musste. Wie der Aachener sagt "Nit schoen, aber selten".

Ich dachte, Du haettest den Kaluza-Analyzer mit TV Tuner :-)

Ansonsten einige stabile lokale Sender ausgucken und die RSSI Pegel mit und ohne Balun notieren. Wenn nicht genug Sender da sind, mache ich das schonmal mit Sachen wie einem ECL Oszillator und einem Quarz im MHz Bereich. 3.58MHz oder was gerade rumliegt. Der setzt einen schoenen Lattenzaun hin (aber aufpassen, dass nicht zuviel in die falsche Richtung rauspfeift).

Bei hohen Frequenzen reicht uebereinander, aber fuer Breitband Baluns ist verdrillt bifilar besser. Nur funzt das mit Draehten ab einigen hundert MHz nicht mehr so richtig.

Viele Windungen bedeuten Abfall bei hohen Frequenzen. Nicht nur wegen der Induktivitaet, auch Streukapazitaet wird zu einem Problem.

Waere wahrscheinlich sinnvoll. 1:1000 mit +/- ein paar wenige dB ist nicht trivial, besonders wenn Du mit Material aus der Bastelkiste hinkommen musst.

Ja. Am besten einen grossen und einen kleinen parallel, solange nichts resoniert. Ich setze auch immer einen Widerstand von einigen kohm nach Masse, damit bei Gewitterluft nichts weglaeuft und die Kondensatoren durchschiesst. Ohne Scherz, ich bin mal nachts aufgewacht, weil es im Zimmer dauernd fatzte und blaue Blitze zuckten. Das ballerte in recht regelmaessigen Abstaenden zwischen Koaxstecker Pin und Ueberwurfmutter.

--
Gruesse, Joerg

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Joerg

"Olaf Kaluza" schrieb:

Allgemeines Stichwort: Übertragungsleitungs-Trafo

Geheimnis der Breitbandigkeit liegt mehr in dem *was* gewickelt wird: statt nacktem Draht eine Übertragungsleitung, entweder bifilar ausgeführt oder Koax. (strip-line lässt sich ja schlecht wickeln :)

Am unteren Ende greift dann die magnetische und am oberen Ende die kapazitive Kopplung, daher die Breitbandigkeit.

Geheimnis der Symmetrierung unsymmetrischer Signale liegt dann darin,

*wie* gewickelt wird und wie die Enden der Wicklungen miteinander verlötet werden... (Ein simpler Trafo mit Mittelanzapfung auf Sekundärseite, diese auf GND gelegt teilt ja auch schon Eingang auf zwei Ausgänge symmetrisch auf.)

(Symmetrierung und Breitbandigkeit und Impedanzanpassung sind drei paar Stiefel: Gibt ja auch schmalbandige Symmetrieübertrager, z.B. das häufige Ding aus Speisekoax und L/2-Koax am Dipol wenn neben Gleichtaktunterdrückung noch die Impedanz 4:1 angepasst werden muss oder das "magic T" bei den hohlen Sachen und umgekehrt gibts auch breitbandige Hybridkoppler die nichts symmetrieren oder anpassen. Auch ganz einfache Mantelwellensperren --- Koax ein paar Mal durch Ringkern geschlungen --- hab' ich schon als Balun bezeichnet gesehen obwohl da nix symmetriert wurde, nichts von 'balanced' auf 'unbalanced' gefummelt wurde.

Breitbandige Symmetrieübertrager sind allerdings häufig, z.B. diese süßen putzigen kleinen Schweinenäschen die man öfter in Telecommunikationsanlagen und sonstwo sieht. :)

Bei allen Übertragungsleitungskopplern mit Kern sollte dieser hohe Permeabilität haben wg. Gleichtaktunterdrückung, das ist ja der Sinn der Sache. Verluste sind nicht so wichtig (wenn du nicht sendest) weil es ja, wie du schon sagtest, kein "üblicher" Transformator ist d.h. der Kern muss hier nur wenig Energie speichern.

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Rüdiger Klenner

Der ist erstmal verschoben weil ich guenstig nen 7L13 gefunden habe. Aber das loest das PRoblem ja nicht.

Ah..die Idee ist garnicht so schlecht. Mir faellt gerade ein das der

7L13 bereit ein Zaun mit 50er Latten eingebaut hat. :-)

Werde ich morgen mal probieren.

Gut, das wird mein naechstes Grossproject. :-) Weiss eigentlich einer warum Tek das nicht gleich eingebaut hat? Es macht doch keinen Sinn wenn das Dingen einen Gleichspannungseingang hat wenn da keine rein darf.

Olaf

p.s Der eigene Analyzer ist noch nicht eingestellt, aber wenn man sieht was fuer ein Hoellenaufwand im 7L13 steckt dann glaube ich nicht das man das selber also als Einzelperson hinbekommen kann.

p.s: Vielleicht kann ich ja mein Blockschaltbild umzeichen das der Analyzer ein Trackinggenerator wird. :-)

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Olaf Kaluza

Das muss eine Geheimwissenschaft sein. Das Wort gibt es bei Guggel nicht. Lediglich "Übertragungsleitungs-Transformator" kommt einmal vor.

Das passt nicht in meinen Kern. :-)

Olaf

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Olaf Kaluza

7L13 haette ich auch gern. Was hast Du denn geloehnt,w enn man fragen darf?

Wenn der irgendwo an einem separaten Stecker rauskommt, geht das. Sonst eher nicht, dann ist der Zaun nur zum kalibrieren.

Wo? Bei 7L13?

So ist es. Wobei die Sache heute dank DDS und DSP einfacher ist. Ich verstehe absolut nicht, warum bisher niemand einen einigermassen grossignalfesten billigen USB Spectrum Analyzer anbietet. Einfache Sardinendose, kein Akku, kein Display, keine Knoeppschen.

Auch nicht so einfach, weil dann perfekter Gleichlauf zwischen 7L13 und Deiner Schaltung klappen muesste.

--
Gruesse, Joerg

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Joerg

Muss man in Englisch eingeben, "transmission line transformer". Ergibt ueber 25000 Hits wie diesen hier:

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Sehr praktisch ist auch das ARRL Antenna Handbook. Selbst ein aelteres zerfleddertes Exemplar tut's.

Wenn Du oefter HF Geschichten baust, lohnt sich die Anschaffung einiger groesserer Kerne aus #43 Material. Frueher gab es die beim Elektronikladen in Detmold, aber falls nicht mehr weiss hier sicher jemand, wo man Fair-Rite (oder Amidon) Kerne heutzutage ein Teutonia bekommt. Definitiv sollte es auch dem Amatuerfunk Flohmarkt in Dortmund welche geben. Der findet m.W. immer noch Anfang Dezember in der Westfalenhalle statt. Bei Epcos, Philips usw. gibt es aehnliche Materialien, aber da heissen sie anders.

--
Gruesse, Joerg

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Joerg

CA$250 :-)

Allerdings noch ohne Versand nach Deutschland. Hat aber eine kleine Macke. Die rote LED Anzeige des eingestellten Referencelevel zeigt manchmal Unsinn an. Ist aber nicht weiter schlimm, muss ich bei Gelegenheit mal schaun. Messen tut er aber gut. Jedenfalls bin ich die Kalibrierung ohne Auffaelligkeiten durchgegangen.

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Frag doch mal an. Er hat noch einen 7L12 mit geringer Eingangsempfindlichkeit. Er vermutet eine defekte Diode im Eingangsmixer. Das ist doch mal eine Herausforderung fuer den naechsten Winter. :-P

Der mechanische Aufwand von dem Dingen ist wirklich erstaunlich. Aus der Menge Metall die Tek zur Abschirmung verwendet hat, bauen die Chinesen heute ein Auto. :-)

Der ist zum kalibrieren, kommt aber vorne an BNC raus. Man muss den zum kalibrieren und pruefen mit dem Eingang verbinden.

Yep.

Stimmt, aber es muss ja nicht gleich bis 1.8Ghz rauf sein. Mal schauen...

Olaf

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Olaf Kaluza

Ah..schon deutlich besser. Ich hatte heute schonmal nach transmission line gesucht, aber dann findet man leider nur Lautsprecherboxen.

Hab ich auch schon drueber nachgedacht. Ich hab aber noch keine rechte Vorstellung was das ist. Ist das eher ein Fachbuch oder eine Clubzeitung?

Nein, ich hab auch groessere Kerne. Aber ich wollte ja was moeglichst kleines verwenden wenn es irgendwie geht. Das ganze wird ja eine Messsonde und kein atomgetriebener Rasierer.

Ich hab das Dingen schonmal testweise ueber mein Schaltnetzteil fuer meinen Laptop gehalten. Sagen wir mal so, ich hoffe die Sonde ist zu empfindlich. :-)

Interessanterweise bekommt man die ganz gut bei Reichelt.

Ich weiss, wenn du dort bist gib ich nen Bier aus. :-]

Olaf

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Olaf Kaluza

Das war eindeutig ein Schnaeppchen. Glueckwunsch.

Wenn es einen Schaltplan gaebe. Weder BAMA noch Bitsavers hat einen :-(

Das funzt. 50MHz Lattenzaun ist allerdings etwas grob fuer diesen Job.

--
Regards, Joerg

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Joerg

Das waere nach Oliver Bartels die "dumpf, dumpf, schepper" Kategorie.

IMHO ein Standardwerk. Auch wenn Akademiker die Nase ruempfen, die haben gar keine Ahnung was da an Wissen pro Dollar drinsteckt:

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Sollte es in jedem gescheiten Amateurfunkgeschaeft geben, da kann man es vor dem Kauf ansehen. Es muss nicht die neueste Ausgabe sein.

Wenn es in einen Kugelschreiber passen muss, geht das wohl nur mit zwei Uebertragern (einer Ferrit, der andere Streifenleiter oder Koaxbalun), oder aktiv.

Ja, so ein schoenes kuehles DAB ...

O-Ton Westfalenhalle, ewig her: "Hoemma, kanns Du zurueckfahn, ich krich dat nich mehr auffe Reihe"

--
Gruesse, Joerg

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Joerg

Hallo Olaf,

das ist ein Fachbuch des ARRL - Webseite:

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Da steckt eine Menge praktischer Erfahrung der amerikanischen Funker und HF-Spezialisten drin.

Siehe z.B.

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und da "ARRL" in die Suchmaske bei den Stichworten eingeben, bei amazon entsprechend oder direkt zu den Quellen:

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Bernd Mayer

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Schäuble, wenns Dir hier nicht gefällt, dann geh doch nach drüben!
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Bernd Mayer

"Joerg" schrieb:

Na ja, Olaf kennt sicher transmission lines, meine sehr speziellen Ü-s aber waren wohl noch nicht so bekannt?

Sind ja Grundlagen, dazu gibt's Bücher wie Sand am Meer. Für den ersten Einstieg und Überblick z.B.: "HF-Technik mit Tiefgang" von Jon Hagen, Elektor Verlag 1998.

Tiefgang fehlt allerdings, wird alles *sehr* knapp abgehandelt auf den 400 Seiten d.h. jede Seite ein neues Thema aber er lässt nix Wichtiges aus IMHO. Fast ein Nachschlagewerk aber gut lesbar für den Einstieg. "Umfassender Überblick ohne Tiefgang" wäre nun der richtige Titel gewesen, was für den Einstieg ja nicht falsch sondern richtig ist, also meine Empfehlung für heute :)

Im ARRL-Handbook steht dann eine Wickelanleitung neben der anderen, kommt also mehr die praktische Seite zum Zuge.

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Rüdiger Klenner

Die erklaeren aber auch ganz gut, wie etwas funktioniert. Am besten gefiel mir ein altes ARRL Handbook (nicht Antenna Handbook). Dort wuerde z.B. die spezielle Funktion des Reset Knopfes einer Schaltung so erklaert: The reset button is the "I didn't mean to press that button" button. Nun war mir sofort klar, dass er hier eher eine "Back" Funktion wie bei HP Taschenrechnern hat.

Wie auch immer, ich habe analoge Schaltungstechnik mit dem 1976er ARRL Handbook und etlichen Franzis-Buechern gelernt, nicht an der Uni. Kostenpunkt damals: Sechs Dollars, war jeden einzelnen Heller wert.

--
Gruesse, Joerg

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Joerg

Ja, einiges steht auch hier völlig unberümpft im Regal und wird auch gelegentlich mal rausgezogen; das 'handbook' und die 'experimental methods in RF Design', auch andere Sachen von Wes Hayward, seine 'introduction in radio frequency design' z.B.

Die Sachen sind auch vergnüglich zu lesen, nicht so trocken wie reine Fachbücher und stecken voller netter Anregungen, auch was praktischen Aufbau angeht. Ohne das ARRL handbook hätte ich z.B. am Anfang nie den Mut für 'ugly construction' aufgebracht beim ersten DCR sondern hätte ihn natürlich 'schön' gemacht auf PCB und dann hätte er wohl nicht funktioniert u.s.w...

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Rüdiger Klenner

In Funkamateurkreisen lernt man so manche Tricks. Z.B. auch, wie man eine Ground Plane Antenne aus Bierdosen baut (vorher war der Autoschluessel abzugeben...).

--
Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com/
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Joerg

t=20

s=20

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dann: B=FCcher/Englische Fachb=FCcher/Techical Man mu=DF nicht Mitglied sein, um dort zu kaufen.

oder:

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Ist der "online" Verkaufsladen der Zeitschrift: " Der Funkamateur"

--=20 mfg hdw

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Horst-D.Winzler

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