QRO balun 1:4 a čistidlo…

Milan OK1MJG si koupil nové pěkné PA a začal řešit novou anténu, která by dokázala větší výkon zpracovat. Krom směrovky, která větší výkon bez problémů zvládne má Milan ještě DELTA LOOPa
(dále jen DL, čistidlo), tam ale nemá patřičně dimenzovaný balun.  

 pozn.  „čistidlo“  je dle  Standy OK1STW Milanovo DL anténa z ocelového drátu  …  A název čistidlo se  mezi námi nějak ujal Hi

  A protože Milan plánuje v nejbližší době rekonstrukci „čistidla“ sháněl se po nějakém balunu, který by větší výkon zvládnul. Klasické řešení na dvouotvorovém jádru ze stickacích feritů nebo vetších trubiček zvládne odhadem tak 200-400W. A protože mě Milanovo „čistidlo“ přesvědčilo, že je to dobrá anténa ( v létě při QSO do 9A jsem měl možnost porovnat signály 100W stanic z OK), přemýšlel jsem, že bych ji také někdy natáhnul. A někdy může přijít i doba, kdy bych i já použil QRO, je jasné , že balun musím mít už také patřičně dimenzovaný. Kdo by tam pak lezl, kdž se to dá už udělat pořádně – i pro QRO že?

 Tedy začal jsem shánět dostupné informace. Ostatně při zadání do vyhledávače „QRO balun 1:4“  člověk najde spoustu inspirace.  Nemá smysl sem všechny dávat, snad jen jeden příklad za všechny: http://elmering.wordpress.com/2011/10/17/1-kw-41-ruthroff-voltage-balun/

 Nebo velmi pěkné video včetně schéma  a postupu namotání:

 http://www.youtube.com/watch?v=IR-8T0QjUjM

http://www.youtube.com/watch?v=fZfOBEV82f4

Tedy začali jsme se shánět po vhodném feritovém toroidu.

   Potřebný feritový toroid Amidon FT240-61 (43 ) sice nabízí Ddamtek, ale chtějí za něj necelých 400 Kč 

( 15Euro) Asi bych z principu měl podporovat české prodejce, nakonec ale díky internetu zvítězila myšlenka nákupu levnějšího toroidu ze zahraničí.  

  Objevil jsem prodejce, kterému za stejný torid stačí pouze 9Euro a 4 kousky objednal.

Prodejce nabízel od 10 ks  i cenu 7E/kus. Kolik potom asi stojí toroid při nákupu přímo u Amidonu a kolik lidí a firem se na tom dál přiživí …?

  Zaplatil jsem oblíbeným Paypalem. Včetně poštovného, poplatku Paypalu a za převody to bylo celkem 1123kč, které mi z účtu Paypal strhli.  Jeden toroid tedy vyšel na 280kč, ale nutno poznamenat, že od objednávky do doručení uplynuly pouhé 4 dny, a v balíčku byly přiloženy pěkné 4 feritové trubičky, jako „pozornost“ navíc . Vše pečlivě zabaleno v bublinkové fólii.

 Ony trubičky mají na 10 závitů měřením zjištěnou asi 6x větší indukčnost, než stiskávací ferit. Permeabilita  cca 6000 !!!! Na potlačení plášťových proudů výborný materiál.

   Pak jsem začal shánět vhodný drát na namotání balunu.

Mělo by se to namotat„dvoulinkou“, OK2BUH doporučuje CYKYL 2Ax1,5 (má 100 Ohmů) , ale pro vyšší výkony doporučuje teflonovou izolaci. Elektrikářskou dvoulinku jsem získal od Pavla OK1PVT, ale nakonej jsem balun namotal 2x1,5mm Cu drátem s teflonovou izolací, který jsem dostal od Franty OK1FKT – díky!  Drát sice vypadá, jako obyčený hnědý a modrý elektrikářský oplastovaný drát, ale test plamenem odhalí kvalitní teflonovou izolaci.

  Je třeba motat dvěma vodiči a případně je svázat, aby ležely vedle sebe bez bezery.

 Elektrikářskou dvoulinku použiju na balun 1:1.  Jsou tam napěťové poměry jako na 50 OHM kabelu, takže obyčejná platová izolace bude stačit.

   Na výstup balunu jsem na otestování vlastností zapojil  odpor 200 Ohmů v SMD provedení - kvůli malé indukčnosti:

 Po chvíli laborací jsem dospěl k 16 závitům. Namotány 2 sekce po 8 záv. …..nejlepší SWR na 3,7MHz,

protože se předpokládá využití antény na 80 a 40 m.

Balun funguje i s 2x7 nebo 2x 6 závity, ovšem nejmenší SWR se pak posunuje směrem k vyšším kmitočtům.

 Na „vstupu“ jsou obě sekce paralelně, na výstupu pak sériově. Získáme tak  proudový balun 1:4. Pokud propojíme i výstup paralelně, získáme balun 1:1 vhodný třeba pro dipóly.

( viz. http://ok2buh.nagano.cz/second/2005-04-antenycvak.pdf   str. 24 )

 I tak je ještě na 28MHz SWR necelé 1,1 , což je výborná hodnota:

 Měření  SWR balunu + odpor nám ale bohužel  neřekne nic o útlumu balunu. Nemáme přehled, jestli nejsou  v balunu ztráty, jestli samotné jádro „nežere“ výkon. Stejná věc, jako kdyby nám někdo místo antény venku zapojil 50 Ohm odpor – měřením SWR záměnu nepoznáme, ale odpor nebude vysílat ani přijímat.

Průchozí útlum a kvalitu balunu ( ztráty) lze jednoduše  zjistit tak, že vyrobíme baluny dva, zapojíme je za sebe a pak měříme útlum na wobleru v celém KV pásmu. Balun jsem tedy vyrobil ještě jeden a namotal ho i včetně ochranné teflonové pásky, kterou jsem zakoupil v prodejnách s instalatérskými potřebami. 

Před vlastním měřením jsem ještě kalibroval měřák prostým propojením IN a OUT portu přístroje kabelem. Výsledek měření útlumu je vynikající:

 Změřený útlum musíme ještě vydělit dvěmi ( měří se dva baluny) .

Výkonové zatížení jsem nedokázal „změřit“ ale když se podíváme na úplně stejnou konstrukci sem:

http://www.balundesigns.com/servlet/the-56/current-balun-4-cln-1-designs/Detail    ( uvádí 3kW )

tak 1kW by to mohlo snést určitě.

V tomto provedení je možno balun zamontovat do krabičky. Zde opět pomohl Pavel OK1PVT a sehnal ideální vodotěsné krabičky od fy SCAME. Krabičky jsou super, mají dokonce těsnění po obvodu víčka.
Když jsem procházel web, do stejných škatulek montuje baluny i  výrobce OK5IM.

 Při měření jsem zjistil, že změřené parametry ovlivňuje, když namotaný toroid držím v ruce.

Nejspíš přidaná kapacita ovlivňuje parazitní kapacitu vinutí. Proto by bylo vhodné  při zakrytování toroidu, aby na něj nepůsobily vnější vlivy – např. trubka stožáru atd... Tedy raději použít vetší krabičku a toroid umístit do středu v krabičce.

   Zbývá už jen osadit vstupní konektor a výstupní šrouby - použil jsem mosazné, v místě kde prochází šrouby a konektor krabičkou vše namazané silikonovou vazelínou.
Konektor jsem použil kvalitní N-ko od fy SHUNNER, ani ne snad kvůli VF vlastnostem ale spíše kvůli vodotěsnosti ( mají těsnění ) a vůbec, mám je raději než PL-ka. Některé PL konektory neznámých výrobců s bakelitovou nebo "igelitovou" izolací ve mě nezanechávají pocit kvalitního VF spojení.....zvlášť pro případné QRO.  N-ko by QRO mělo bez problémů zvládnout.

Před zadeklováním jsem  i  těsnění víčka namazal vrstvičkou průhledné silikonové vazelíny a dovnitř
vhodil tři pytlíčky se silikagelem kvůli možné vlhkosti, která se tam může objevit kondenzací při změnách teploty.

Finální provedení a nezbytný štítek:

BALUN

   1:4

   POWER 1kW

 Nakonec už jen zbývá natáhnout čistidlo. Vlastně už to nebude čistilo, ale pravá DL, Milan už má připravený měděný drát ( fosforbronz ) , já ho plánuji použít také, mám 1,5mm průměr.

Balun jsem na zkoušku dal do kýblu z vodou - chci otestovat vodotěsnost.  Uvidíme po cca týdnu, jak to bude uvnitř vypadat :-)