BALUN VOOR ASYMMETRISCHE ANTENNE TUNERS GEKOPPELD AAN
EEN SYMMETRISCHE ANTENNE VAN WILLEKEURIGE AFMETING
Click on flag for Eng version

INLEIDING

Er worden diverse methodes gebruikt of aanbevolen om een asymmetrische antennetuner te koppelen aan een symmetrisch antennesysteem. In commerciële en zelfbouw antennetuners (ATU's) worden meestal ringkernen gebruikt als stroombalun of spanningsbalun. Vaak blijft de samenstelling van het ferriet onbekend zodat heet worden of uiteindlijk barsten van de ringkern het resultaat is als er veel vermogen toegevoerd wordt. Werkt men met maar 100 W of minder, dan zullen die nadelen niet ondervonden worden.
Als voorbeeld is hier een T-match ATU gebruikt, een systeem dat bij veel zendamateurs in de shack aanwezig is.
Het zal duidelijk zijn dat de voorgestelde balun ook met andere asymmetrische tuners zoals LC, 2LC, 2CL etc.toegepast kan worden.

EXPERIMENTEN

Omstreeks 1972 deed ik mijn eerste ervaring op met ringkernen (T200-2), die Joep PA0JM (SK) voor mij meebracht uit de USA, Hj was destijds boordtechnicus van een grote luchtvaartmaatschappijen en daarna importeur van YAESU.
Verder waren toen de bekende groene ringkernen (4C6?) in omloop. Later kwamen andere soorten ringkernen beschikbaar via vlooienmarkten of dumphandelaren, maar over het algemeen was de samenstelling of mix onbekend. Desondanks werden zij gekocht om ermee aan de gang te gaan.
Helaas was het advies van sommige ferriet deskundigen ook niet correct, want van een bepaalde grote ringkern werd beweerd dat het geschikt was voor 800 W. Bij een test met dat vermogen onplofte het al binnen een minuut!

Ontploft bij 800 W.

? Een selectie van de in de loop der jaren verkregen ferriet kernen waarmee gewerkt of geëxperimenteerd werd. De meeste van onbekende samenstelling.

FT240-31

Commerciële balun tusen ATU en open lijn.

Inmiddels zijn er meer types van ferriet kernen te verkrijgen, ook in Nederland (ferrite-shop.nl) en daarmee kon verder geëxperimenteerd worden.
Wij PD0EEA en PA0FRI hebben ervaren dat een mix31 of mix77 het beste gebruikt kon worden als stroombalun (ook bekend als "transmission line transformer") tussen een asymmetrische ATU en een symmetrische antenne van willekeurige afmeting.

Ook anderen hebben dat vastgesteld en na het onderzoek van een commerciële stroombalun die als zodanig aangeboden wordt, bleek dat met 11 windingen de zelfinductie 290 µH was. Volgens de gegevens van Amidon zou de samenstelling iets tussen mix31 en mix77 moeten zijn, dus gezien het formaat types FT240-31 of FT240-77. Mogelijk is door de leverancier bij de fabrikant een speciale FT240-?? ringkern besteld. De balun zou geschikt zijn voor 1.2 kW PEP SSB en 300 W CW.

Omdat FT240-31 ruim aangeboden wordt en het verschil met FT240-77 niet noemenswaardig groot is, werd al onze aandacht gericht op het eerste type.
Voor een stroombalun tussen een asymmetrische ATU en een symmetrische antenne van willekeurige afmeting is een zelfinductie van ongeveer 300 µH een goed compromis voor een bereik van 1800 kHz - 30 MHz.
Ideaal is ongeveer 200 µH voor 14 MHz - 30 MHz en ongeveer 300 µH voor 1.8 MHz - 14 MHz.
 

 Een FT240-31 is geschikt voor 400 W. Onder gunstige omstandigheden heb ik het met 800 W getest, maar beter is om het op 400 W te houden. Met 13 windingen wordt de zelfinductie 308 µH en met 11 windingen 220 µH.
Het schema laat zien hoe het dan gaat worden. De balun kan ook ingebouwd worden in een aanwezige ATU of het originele type met ringkern vervangen.

Als meerdere kernen op elkaar gestapeld worden heeft men minder windingen nodig, kan het zendvermogen verhoogd worden en neemt de invloed van de windingen onderling af. 
Men kan de kernen wikkelen met coaxkabel of met twee draden parallel als ze ten minste geïsoleerd zijn met goede isolatie zoals PTFE.
Theoretisch is het beter met twee draden en bij testen blijkt dat met coaxkabel er toch enige onbalans veroorzaakt wordt.
In de praktijk zal men er weinig van merken, maar mijn voorkeur gaat toch uit naar wikkelen met twee draden parallel.
Als men ervan uitgaat dat 1 × FT240-31 400 W zendvermogen aan kan, dan zal een stapel van 4 × FT240-31 geschikt zijn voor 1.5 kW.