Berechnung und Aufbau eines Balun

Nov 12, 2007 51 Replies

Auf dem Photo ist ein MSA-0885 zu sehen. Hab ich aber erstmal nur verwendet weil der halt so rumlag und ins Layout passt.

Eigentlich will ich einen upc1676g verwenden weil ich davon in Japan einen Schwung billig fuer nur 1.20euro pro Stk jeweils zusammen mit einer Testplatine gekauft habe.

Datenblatt dazu gibt es hier:

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Wurde aber ansonsten recht selten eingesetzt da man nur wenig drueber im Internet findet und bei NEC schon garnicht mehr. Ich finde ihn aber schoener das er einen eigenen Anschluss fuer VCC hat.

Ich hab mal so eine Testplatine bestueckt und dort noch ein kleines Lochrasterfeld drangepappt.

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An der Unterseite des Lochrasterfelds hab ich Kupferfolie draufgeklebt und mit der Masse des Testboards verbunden. Scheint auch erstmal so zu funktionieren. Allerdings ist der Balun auf dem Bild noch mein erstes Testmodell das ich einfach mal so gewickelt habe habe.

Ausserdem habe ich einen prima Testsender fuer untere Frequenzen gefunden. Meine Logitech Funkmaus. Sobald die bewegt wird und der Prozessor darin startet setzt die alle 12Mhz eine Linie ins Bild. Ich glaub zwar nicht das Logitech sich das so gedacht hat, aber ist ja mal ganz praktisch. :-)

Olaf

Im Prinzip geht darum etwas Beschaeftungstherapie zu haben waehrend ich hier rumhaengen muss. Was man naemlich meinen News nicht ansieht ist das ich bei jedem Wort einmal husten und schniefen muss weil ich gerade ne fiese Grippe ueberleb. (+.+)

Fernziel ist aber eine Sonde mit der ich halt so grob ohne grosse Ansprueche, beobachten kann was eigene Schaltungen halt so absondern um dann als naechstes sehen zu koennen welche Massnahme eine Verbesserung erbringt.

Versteht ich das richtig das du einen HF-Gleichrichter baust und dann nur die Spannung anzeigst? Dann sieht man aber garnicht mehr bei welcher Frequenz eine Stoerung liegt. Das erscheint mir aber wichtig um auf ihre Ursache zu schliessen.

Olaf

Ja klar , dann ist deine Sonde (wird auch von R&.. und sonst wo hergestellt) besser.

Die Speag Sonden sind für die Messung der Feldstärke absolut, verwendet werden diese dann aber meistens wie von der Speag website sehen kannst für Dosimetrie und SAR Werte Ermittlung von Mobilephone und solchen Sachen. Hier geht es vor allem um absolute Genauigkeit der Werte, die Sonden dienen führ Verbindliche Prüfungen von Geräten etc. Richtig ist, die Anlage leifert DC pur. Und je nach dem welche Sonde man nimmt, dies auch in X-Y-Z und somit kann man ein klares dridimensionales Feld erfassen. Für H Felder sind es winzige Spulen, für E Felder winzige Dipole die eben viel, viel kleiner sein müssen als Wellenlänge sonst kann man es nicht vernünftig Kalibrieren.

Klar die Kalibration von einer grösseren Schleifensonde wie deine oder sonstigen ähnlichen komerziellen ist nicht simple, die liefern meistens irgendwelche Kurven dazu, flach in Frequenz kann man so was wohl kaum hinkriegen. Ich denke vielleicht ist es auch sinnvoll hier die E Komponente wegzufiltern. Dies kamm man meistens schon gut mit einer Abschirmung der Schleife, die Abschirmung darf jedoch kein voll geschlossener Kreis sein sons geht vielleicht gar nichts mehr. Dann kann man wahrscheinlich etwas besser schätzen woher aus welcher Ecke der Schalltung welche Felder kommen. Habe komerziellen Sonden gesehen , bei denen wurde es abgeschirmt.

Ich hab gerade noch einen neuen Trafo gewickelt. Da ich leider sowieso nichts ueber das Material weiss hab ich einfach gewickelt was reinpasst. Dueften so 4-5Wdg sein.

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Sagt die 51 zufaellig etwas ueber das Material aus? Ich hab davon mal irgendwo ein paar abgestaubt.

Mein Testsender (aka Logitechmaus) liefert das bisher staerkste Ausgangssignal:

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Ich glaub nicht das das der Prozessor ist, Stoersignale von dem sind in dieser Einstellung des Abschwaechers nicht mehr zu sehen. Haette aber nicht gedacht das so eine Maus auf 27Mhz sendet.

Olaf

"Olaf Kaluza" schrieb:

Aha, ein "GENERAL PURPOSE WIDE BNAD AMPLIFIER" laut ds. p1 ganz oben.

wide bnad vermutlich wg. 19..24dB gain (6 dBm wär Faktor 4); nur bei Bodeplot mit Lineal gezogen würde es dann vermutlich auch "wide band" heissen? Aber ich habe wohl falsche Vorstellungen von "flat gain" denn steht ja im ds ausdrücklich, dass der Frequenzgang flat ist.

"High Isolation" 24dB min und gain 24dB max steht da, aha. Speziell zwischen 500 und 700 MHz würde mir aber doch etwas Angst machen ... nur noch n kleiner tick eigenfabrizierte Koppelung zwischen Ausgang und Eingang, ein bischen mehr Reflexion am Ausgang wegen Fehlanpassung z.B. und schon dürfte zumindest k>1 für Schwingbedingung erfüllt sein bei dem zweistufigen nichtinvertierenden Verstärkerding oder sehe ich das falsch?

Input und output matching 50 Ohm schreiben sie, aber ich vermisse das Wörtchen "conditionally stable", steht nirgends. Na ja, braucht der geschickte Bastler ja auch nicht. (Der braucht "unconditionally" *g*)

Man korrigiere mich aber mein Eindruck ist, der ist schmalbandig für ISM-Sachen oder etwas breitbandiger für 0..200MHz gedacht/einsetzbar? (Vom Rauschen spricht jetzt keiner, firmiert ja nicht als LNA).

Ah, steht da ja auch genau so: "... covers from HF band to UHF band".

Aber dieser General Purpose scheint wirklich _überall_ seine Finger drinzuhaben. Na, dieser General Failure natürlich auch, überall diese Militärs, wohin man guckt, tz tz :)

Tschja... wo soll man den auch einsetzen? Andererseits: Um irgendwas irgendwie zu verstärken wie du es vorhast, isses ja ok solange es nicht zum Oszillator wird. Gibt Funkamateure, die mögen MMICs.

Sonst steht ja in ds immer, wofür das gedacht ist, mögliche Einsatzfelder, hier aber nicht. Auch keine Beispiele; auch kein Beispiellayout dass zeigt, wie 24dB gain (max) und 24dB Isolation (min) footprint- und mitkopplungsverhinderungsmäßig zusammenpassen.

dort wohl weder nötig oder auch nur sinnvoll? Masseverbindung ist unabhängig davon hoffentlich nicht nur über die Drähte rechts und links (Patchantenne)?

Ui, da ist aber viel Draht drauf, viele Wicklungen und offensichtlich nicht verdrillt. Sag' mir bescheid wenn du damit 518kHz Navtex empfängst, dann bau' ich das nach ;)))

Balun: Man kann (u.U. mehrmals) zwei gleichlange Drähte auch erstmal verdrillen, gibt die sog. 'transmission line' mit Ersatzschaltbild das ich letztens hier schrub mit hinreichend festem L'C'-Verhältnis was nicht ganz unwichtig für die Sache ist. Danach wickeln für Gleichtaktunterdrückung und ggf. Symmetrierung wenn gewünscht oder je nach Aufteilung der Wicklungen auch feste Impedanztransformationen falls nötig und erwünscht.

"Olaf Kaluza" schrieb:

Das sieht ja jetzt recht gut aus. Süsses Schweinenäschen :)

Für mehr bis deutlich mehr als 27MHz könnte man noch weniger Windungen mal ausprobieren und dafür stärker verdrillen, versuchsweise?

Wenn ich deinen schönen Spekki sehe und dann neiderfüllt drüber nachdenke, dass ich (immer noch) keinen habe, treibt's mir die Tränen in die Augen... *schüffschnüff*.

Ja, koennte man machen. Versuchsweise. :-)

Bisschen was muss aber durchkommen. Ich hab hier noch ein LPD Funkgeraet. Das macht 10mW bei 430Mhz und damit kann ich den Specci auch auf 0dbm bringen.

Ich hab ihn mir ja auch zu Weihnachten geschenkt weil es sonst keiner macht. Also sie zu, ist ja noch was Zeit.

Olaf

Das kann man aber mit passiven Sonden und Spektrumanalysator auch frequenzselektiv machen. Ich benutze dafuer z.B. das EMCO Near Field Probe Kit. Fuer ganz schwache Signale hat es einen Vorverstaerker, aber wenn man auf den verzichtet, bekommt man die drei H-Feld und drei E-Feld Sonden fuer etwas $1000. Alles ordentlich in einem kleinen Koefferchen mit James Bond Klappverschluessen. Wenn ich den bei Kunden aufmache, murmelt manchmal einer "Achtung, jetzt kommt die Voodoo Phase".

Der Pfiff bei passiven Sonden: Man kann auch die Einstrahlfestigkeit testen. Leider ist mir dabei mal die mittlere H-Sonde abgeraucht :-(

Die Kurve wird als Kalibrierkurve mit eingegeben. I.d.R. einmal pro Jahr, so oft wie neu kalibriert werden muss. Bei Leuten, die viel EMV Arbeit machen, geht das z.B. ueber VBA in Excel, wo auch die Kalibrierkurve abgelegt ist und dann mit verrechntet wird. Ist ja bei Antennen genauso.

Gruesse, Joerg http://www.analogconsultants.com/

Ja klar, ich wusste nur nicht genau was der Olaf da vor hat mit den Dingern. Und klar kann man auch mit 3 separaten Sonden klere Resultate kriegen wenn man sich die Sache vorher etwas überlegt und die Möglichkeiten solcher Messaufbauten kritisch betrachtet.

Was wir damals bauten und es wird noch heute gebaut, da kostet so eine E Sonde mit 3 Dipolen drin wohl so um die 10k bis 15k USD wenn ich so errinere, die H Sonden waren zwar weniger präzise, dafür wohl noch teurer denke ich, an einer Sonde hat mei damaliger Chef etwa 2 Wochen gebastelt. Die Sonden sind selber eigentlich passiv, wenige mm nach der Antenne (minidipol oder Spule) gibt es schon eine Diode und alle Leiterbahnen mit denen die Teile verbunden sind bestehen aus Widerstandsmaterial (Kohleschicht). Die Sonde ist so um die 50cm lang und steckt dann eben in einem kleinen Zwischenteil und da ist für jede der 3 Antennen der Sonde ein INA. Die Widerstände gegen GND etc sind was von 100Mohm, alles mit guard zones und so. Und damit alles sauber kotrolliert abläuft, ist der Ausgang nicht mit irgendwelöchem Kabel, sondern mit einem Lichtleiter gelöst. Das war dann meine Bastelaufgabe diese Dinge zu bauen, also der Zwischenteil mit dem INA war vor 8Jahren so um die 15k USD falls ich mich noch errinern kann.

Koffer habe ich dazu gebaut, alles so Peli Case Teile mit teurem Innenausbau, musste preislich zu dem Inhalt passen. So 6 Sonden , INA Verstärker und einige Referenzdipole, da hatte man schon was in der Hand in solchem Koffer.

Hmm, interessant. Wer hat denn solche Sachen normalerweise gekauft? Unis?

Lichtleiter waren in den 80ern ziemlich in Mode. Ich hatte sie dann meist rausgeworfen, weil viel zu teuer und weil wir die Isolation auch anders hinbekommen konnten. Ich hoffe nur, dass die Wut im Bauch der Lichtleitervertriebler inzwischen abgeklungen ist ...

Gruesse, Joerg http://www.analogconsultants.com/

Hallo R=FCdiger,

Leider ist mir der Fachterminus "Ding" nicht gel=E4ufig ;-) Im Rothammel werden Baluns in zwei Kategorien eingeteilt: Symmetrierglieder (voltage baluns) und Sperrglieder (current baluns) mit Bezug darauf, nach welchem Prinzip die Transformation von symmetrisch auf unsymmetrisch vonstatten geht. Eine Mantelwellensperre (im Sinne von "Koax ein paar Mal durch Ringkern geschlungen") f=E4llt in die letztere Kategorie und ist somit geeignet von einer symmetrischen auf eine unsymmetrische Beschaltung zu transformieren. Strombaluns haben im Gegensatz zu den Spannungsbaluns zudem den Vorteil, dass auch bei nicht erf=FCllter Impedanzbedingung (d.h. Impedanzen gegen Erde sind nicht gleich gro=DF) - z.B bei einem nicht symmetrisch aufgeh=E4ngten Dipol - die Strombedingungen und somit symmetrischer Betrieb erzwungen werden. Aus diesem Grund betreibe ich alle meine Kurzwellenantennen =FCber Mantelwellensperren an Koax. Als ich mir das bei einer Magnetrahmenantenne einmal gespart und direkt =FCber Koax eingespeist habe, konnte ich mich prompt selber im PC-Lautsprecher h=F6ren. Mantelwellensperre zwischen Antenne und Koax - und Ruhe war. Nachteil der Mantelwellensperre - oder des Leitungs=FCbertragers - ist wiederum, dass nur =DCbertragungsverh=E4ltnisseim Quadrat ganzer Zahlen m=F6glich sind. Um meine 20m Inverted V anzupassen habe ich daher hinter die Mantelwellensperre noch einen "klassischen" =DCbetrager (mit galvanischer Trennung) geschaltet, der von ca. 25 Ohm auf die gew=FCnschten 50 Ohm transformiert. Klappt gut :-) Schlie=DFlich wird auch im Rothammel eingestanden, dass eine eindeutige Zuordnung eines Baluns entweder zu den Symmetriergliedern oder zu den Sperrgliedern nicht ganz einfach ist. Sicherlich mit ein Grund f=FCr die diversen unterschiedlichen Bezeichnungen f=FCr z.T. die gleichen =DCbertragerkonstrukte (=3D"Ding"? ;-).

Gr=FC=DFe & 73 de

Ilka, DL2IH

Ja zum Bsp. Aber eigentlich vor allem später auch Mobile phone Hersteller, Amtliche Prüfstellen so was wie früher Bundespost Prüfstelle (Dort stand die erste komerzielle verkaufte Anlage), oder Forschungs und Entwicklungs Labors von diversen RF Firmen.

In manchen Ländern wurde sogar vorgeschrieben, dass jedes soundsovielte Mobilephone geprüft werden muss auf SAR Werte und so.

Nun die Lichtleiter werde dort immernoch benutzt, die Isolierung ist immer gleich gelöst. Normalerweise habe ich die Lichtleiter selber gemacht, musste jeweils zwei leiter in einen Schlauch einziehen und an den Enden so diese Bastel Enden anpasssen, polieren und so weiter. Längen glaube ich 8m , 10m, und 15m waren üblich.

Die Anlagen waren nicht sehr einfach, damit man die Genauigkeit der Sonden nutzen konnte , musste alles nicht von Hand sondern von einem Industrieroboter geführt werden und diese konnten auch schon sehr gross werden je nach dem was die Leute messen wollten.

In CA waren damals schon etwa 5 Analagen, in FL war eine, und sonst verstreut weltweit. Die Sonden und die Referenzdipole sind nach wie vor auch als Messstandards zu betrachten, Man kann damit andere Sonden etc kalibrieren, da die Kalibration der Sonden hier nicht durch Vergleich mit etwas besserem geschehen kann, sondern wird mathematisch ermittelt in dem man physikalische Bedinungen stellt bei denen man die Feldstärke aus anderen Grössen ableiten kann. Das waren Felder in Waweguides, gefüllt mit Luft und diversen Flüssigkeiten und ähnliche Messaufbauten.

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