1:1 Balun für Antennenmessung (and more)

Die Frage, die sich mir als Erstes aufdrängt, warum ein "1:1 Spannungsbalun"?

Ist der Draht und der Abstand zueinander 50 Ω?

Hallo Jan,

einen Strombalun empfehle ich Dir. Nur dieser vermeidet Mantelwellen und daß HF auf dem Gehäuse Deines VNAs liegt.

Welche Impedanz soll nun die Leitung auf dem Balun haben? Da aber bei einem Multiband-Dipol die Impedanz am unteren Ende je nach Frequenz weit schwanken kann, gibt es da keinen idealen Wert. Wenn die Leitung kurz ist, hält sich die Transformation in Grenzen.

Ich selbst hab auch einen Multiband-Dipol mit Eigenbau-Hühnerleiter. Ich hab erst Überlegungen angestellt, welchen Länge der Dipol, Länge und Impedanz die Hühnerleiter haben müssen, damit die Impedanz keine Extremwerte annimmt. Mit MMANA-GAL hab ich Impedanz des Dipoles errechnet. Das hab ich oben am Speisepunkt des Dipols mit einem MiniVNA, der Bluetooth hat, gemessen. Die Längen mußte ich korrigieren.

Meine Symmetrierung und Anpassung sind ein LDG ZT100, der direkt an der Hühnerleitung angeschlossen ist. Das Gehäuse ist somit 'heiß'. Stromversorung kommt von einer 9V-Zelle. Die Auslösung hab ich über ein Reedrelais galvanisch getrennt. Erst auf der 50Ohm-Seite liegt der Strombalun. Damit sind dort klare Impedanzverhältnisse. Wäre der Balun, an der Hühnerleiter, würde bei hoher Impedanz eine sehr große Induktivität benötigt. Soviel kann man gar nicht aufwickeln und bei höheren Frequenzen wirkt sich die parasitäre Kapazität der Wicklung negativ aus. Leider ist damit die SWR-Messung noch vor dem Balun. So bleibt ein Restfehler. Ein symmetrischer Tuner bringt keine Vorteile.

Für Fragen und eine Berechnungstabelle für OpenOffice stehe ich gern zur Verfügung.

Quellen: Wolfgang Wippermann (SK) und DL6GL

73

Hans-Jürgen

ich bevorzuge ebenfalls das 'Hochlegen' des Tuners, weil ein 50 Ohm Strombalun einfacher zu bauen ist als einer für undefinierte Impedanz, da dort die Durchschlagsfestigkeit der verwendeten Drähte von erheblicher Bedeutung ist.

sofern der Tuner nicht übers Koax gespeist wird, muss dann allerdings auch die Stromversorgungsleitung entsprechend HF-geblockt werden - wenn es nicht gerade ein manueller Tuner ist.

wie stand das noch sinngemäss in Günters Balun Workshop: ein 1:1 Spannungsbalun sei so nützlich wie ein Heizer auf einer Elektrolokomotive

Hallo Jan,

zum Messen an der Hühnerleiter darfst du nichts dazwischen schalten. Für diese "grummen" Impedanzen gibt es keinen guten Übertrager.

Mein Messaufbau am Dipol war ein VNWA + Laptop ohne Netzteil. Die Hühnerleiter direkt an den VNWA angeschlossen. Das ergab ziehmlich realistische Werte. Auf 80m ist mein Dipol mit Ableitung sehr hochohmig.

Z= 1245 - 1228j

z = 1749 Ohm

Diesen Wert kann ich in meiner ferngesteuerten Matchbox ablesen. [http://www.dl4jal.eu/symtunerneu/symtunerlc.htm] Das wird in der FW zurück gerechnet aus der Einstellung des L/C Gliedes im Tuner. Messe ich jetzt mit dem VNWA nach komme ich in etwa auch auf diese Werte. Natürlich mit grossen Abweichungen, aber die Tendenz stimmt.

Versuche das mal so. Vielleicht klappt das besser.

73 andreas

Zitat von DL7UXA

Sag jetzt nicht es hätte eine Mantelwellensperre zur Symmetrierung gereicht, dann hätte ich mir viel Basteln ersparen können.

Ja, das wäre m. E. vielleicht sinnvoller gewesen. Das Wesentliche dazu haben die Vorredner ja schon zutreffend geschrieben. Aber man lernt ja bei so einer Aktion auch was dabei, und genau darauf kommt es an.

Es hilft für das Verständnis ungemein, wenn man sich das elektrische Verhalten von zwei gleichen, magnetisch gekoppelten und zu einer Spule (mit oder ohne Kern) aufgewickelten Drähten verinnerlicht. Je nach dem gewünschten Verwendungszweck wird das Gebilde mit unterschiedlichen Namen belegt: Strombalun, Gleichtaktdrossel, Mantelwellensperre, Symmetriertrafo. Das zu Grunde liegende elektrische Verhalten ist in all diesen Fällen aber immer das Gleiche. Es wirkt für HF als ein Stück Leitung, es ist für Gleichtaktsignale eine Spule mit einem induktiven Widerstand und es ist ein 1:1 Leitungstransformator, dessen Verhalten mit den Gesetzen des Transformators beschrieben werden kann. Ein Strom durch die eine Wicklung induziert eine Gegenspannung in der anderen Wicklung. Mit dieser vereinfachten Anschauung lässt sich die Wirkung dieses Wunderbauteils verstehen.

Beim "Spannungs-Balun" birgt der Name m. E. schon die Gefahr von Missverständnissen. Für mich ist der sogenannte Spannungsbalun ein auf der Sekundärseite symmetrisch aufgebauter Impedanztransformator. Und mehr tut er grundsätzlich auch nicht. Er transformiert eine Impedanz an einem Port in Abhängigkeit vom Windungsverhältnis auf eine Impedanz am anderen Port. Quasi ein Autotrafo mit Mittelanzapfung.

73

Günter

Hallo Günter

fangt jetzt bloss nicht an wieder in endlose Diskussionen zu verfallen. Da klinke ich mich sofort aus. Es müsste ja inzwischen klar sein, dass beides funktioniert bei eine Antenne die man Symmetrisch nennt. Es funktioniert ein einfaches L/C dass man "schwimmend" benutzt und auch ein doppeltes L/C was ja auch "schwimmend" benutzt wird. Der Unterschied ist nur, dass ein doppeltes L/C Glied etwas mehr Verluste hat, da ja mehr Abstimmelement benutzt werden. Was ja logisch ist und auch mehrfach von mir und anderen OMs nachgemessen wurde. Ein Sperre die verhindert das die HF zurück zum Sender fliesst brauchen beide Varianten.

73 Andreas

Es liegt mir fern eine Diskussion pro und contra symmetrisch oder unsymmetrisch neuerlich loszutreten. Die finde ich auch nutzlos und daran hatte ich mich auch in der Vergangenheit nicht beteiligt.

Es ging mir nur um das Verständnis der Bauteile mit der Bezeichnung Strombalun und Spannungsbalun. Um deren Einfluss als "Messübertrager" auf die Messung mit einen VNA und die Messergebnisse einordnen zu können. Ansonsten teile ich deine Meinung: Messen der Antenne möglichst direkt, ohne zusätzliche transformierende Elemente dazwischen.

Günter

Mal ins Blaue hinein geredet: mit 3 Windungen auf einem 202 Doppellochkern aus #43 Material kommt man nicht allzuweit runter. Jan, vielleicht postest du mal eine Schaltskizze deines Messaufbaus. Der "Jitter" wie du ihn nennst kann meines Erachtens nicht aus dem Trafo kommen, er muss in der Messanordnung begründet liegen. Strahlt da irgendwas ein?

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Günter