Wickelschema 9:1 Unun und Wickelschema 49:1 Unun

Hallo Stefan,

mit 3 Spulen meinst Du vermutlich triflar? Wer sagt, daß das "besser" ist? Kommt auf den Zweck an...

Beim 1:49 hängt es vom gewünschten Frequenzbereich und der Kernpermeablität ab, wie viele Wdg. primär optimal sind. Das passende Impedanzübersetzungsverhältnis hängt von den Umgebungsbedingungen des aufgehängten Drahtes ab, i_n = 7 muß nicht optimal sein.

Bei 1:49 führt das heiße Ende deutlich mehr Spannung und man möchte Koppelkapazität zu "kalt" tunlichst vermeiden.

73 de Jochen

Also ich hätte keinen "EinsatzZweck" für UnUn 1:9, dagegen eher schon für 50ohm unsymm. --> 450ohm symm. . So ein Ding würde ich aber nicht mit trifilar auf Ringkern bauen sondern mit hochwertigem Koax durch Rohrkernpakete.

Ohne die Notwendigkeit der Leistungsanpassung (Senden) verwenden Mittelwellenhörer öfter 1:9 unun für ihr Radio.

Die Wicklungskapazität spielt eine Rolle, die mit steigender Spannung (die ist bei 2450ohm nicht unerheblich, selbst bei kleinen Eingangsleistungen) immer wichtiger wird. Nicht grundlos haben viele Spartrafo-Boxen einen hübschen Keramilisolator auf der Sekundärseite verbaut. Durch den Seitenwechsel nach der halben Sekundärwicklung beim Spartrafo möchte man das "superheiße" Ende örtlich möglichst weit weg von der Primärseite anordnen.

73 de Jochen

Es steht so viel überholter Kram in alten Büchern. Die ganzen alten Trafos sind meist Kunst vergangener Zeit. Was exakt möchtest Du denn mit dem 1:9 ? Frag mich nicht nach einer Anwendung, sag mir lieber, was Du machen möchtest. Ich hätte keine Idee, es bei mir irgendwo einsetzen zu wollen. Baue es gerne nach und miß es. Scheitern ist dabei eine top Option. Günter könnte das Thema prima sezieren.

ahoi, Jochen

Quote from DL8SFZ

Was spricht dagegen, nach dem selben Prinzip einen 9:1 zu machen? Oder warum den 9:1 als Trifilar?

Trifilar ergibt vermutlich weniger Streuinduktivität, eine bessere Kopplung. Ich habe jetzt nicht gemessen vermute aber, dass der Unterschied bei einem Ferritringkern nicht so dramatisch ausfallen dürfte. (Hatte vor Jahren 49:1 UnUn nach verschiedenen Varianten gebaut und die Verluste gemessen. Der Unterschied von verdilltem Stück zu nicht verdrilltem ging in den Messunsicherheiten unter.)

73 Ludwig

Ein HF-Transformator zeigt ein ausgesprochenes Bandpassverhalten mit einer unteren und einer oberen Grenzfrequenz. Die untere Grenzfrequenz wird durch die Induktivität bzw. den induktiven Widerstand der Primärwicklung bestimmt. Die soll nach Daumenregel mindestens das Vierfache der System-Quellimpedanz (z. B. 50 Ohm) betragen. Die obere Grenzfrequenz wird durch die Eigenresonanz aus Wicklungskapazität und Streuinduktivität und durch die frequenzabhängigen Ferriteigenschaften (Verluste µ'') beeinflusst . Mit diesem Wissen im Hinterkopf lässt sich erklären, auf was es bei der Wicklung ankommt.

Zahlreiche Messungen an 1:49 HF EFHW Un-Un Trafos haben für mich eine eindeutige Rangfolge bezüglich der Bandbreite und Effizienz von unterschiedlichen Wicklungsvarianten ergeben. Die in vielen Web-Anleitungen und Videos als quasi-Standard gezeigte Cross-over Wicklung hat die geringste Bandbreite wegen ihrer höheren Streuinduktivität. Das leuchtet auch ein, denn ein quer über den Ring gezogene Windung erzeugt einen höheren Streufluss außerhalb des Ferritkerns als eine durchgehende Wicklung. Am zweitbesten verhielt sich die Teil-bifilar gewickelte 2:14 (oder 3:21) Wicklungen durchgehend gewickelt. Einen Tick besser noch die durchgehende Wicklung von 14 Wdg. mit Anzapfung bei der 2. Windung als Autotrafo (Spartransformator). So lange die gewünschte Bandbreite reicht, ist das Wickelschema egal. Will man aber ein Optimum erreichen, ist die cross-over Wicklung nicht erste Wahl.

Während eine konventioneller Trafo jedes beliebige ganzzahlige Windungsverhältnis und damit ein im Quadrat zum Windungsverhältnis stehendes Impedanzpbertragungsverhältnis erlaubt, kann ein bifilar, trifilar oder quattrofilar gewickelter HF-Trafo nur Impedanzverhältnisse von 4, 9 oder 16 erreichen. Allerdings erreicht man damit eine bessere Bandbreite, weil die Wicklung als HF-Leitung wirkt und sich der Trafo als ein sogenannter Leitungstrafo verhält.

Jeder Besitzer eines NanoVNA kann diese Messungen einfach nachvollziehen und sich sein eigenes Bild über das für ihn am besten passende Wicklungsschema machen. Auch macht es einen beträchtlchen Unterschied, obe die Wicklung eng oder gespreizt gewickelt wird. Die Streuinduktiviät kann man duch den Primär-Kompensationskondensator in Grenzen etwas kompensieren.

73, de Günter

Bild Messung S21, S11 am Beispiel eines 1:49 Übertrages mit dem NanoVNA

Quote from DL8SFZ

Also deine Frage irritiert mich etwas, nachdem gerade der 9:1 Unun weit bekannt ist für eine Antenne mit 6,7, 13,5 oder 27m Antennendraht. Der Unun transformiert dabei die durchschnittliche Impedanz auf Werte, die ein Tuner in der Regel gut anpassen kann. Und da wird der Unun mit dieser trifilarer Wicklung priorisiert.

Und aus dieser Antenne heraus habe ich mich gefragt, warum so und nicht anders.

Gruß Stefan

Erst mal: danke Günter!

Zur Antenne: diese "krumme" 1/6 .. 1/3 ... Antenne bringt auf den verschiedenen Bändern immer einen Blindanteil mit. Den (+ Wicklungsinduktivität) müßte man optimaler weise vor dem Trafo wegkompensieren. Der Trafo selbst ist ein Kompromiss (s.o.). In der Summe verschwindet so einige Sendeleistung als Wärme - auch wenn das SWR stimmt. Die "krummen" Antennen bedient man am optimalsten, wenn man mit 2 Leitern verlustarm nach unten geht. Hier startet das Thema transmission line, denn die Leitungslänge spielt eine erhebliche Rolle. Da richte ich den Zeiger mal auf DG0KW ..... die Leitung nimmt optimalerweise an der Anpassung teil. Es gibt amis, die schalten sogar 2-Draht-Leitungsstücken abschnittweise unten dazu/weg.

Ich wollte nur darauf hinweisen, daß in der Literatur durchaus auch mal ne "Niete" zu finden ist.

Für "krumme" Antennen habe ich ein umschaltbaren Hybridbalun gebaut (auf 3 Kernen), weil man bandabhängig von 1:3, 1:4 bis 1:7 so ziemlich alles gebrauchen kann. Wenn ich die 2Draht-Leitungslänge so wähle, daß meine Antenne unten leicht induktiv ankommt, kann ich verlustarm mit einem Zusatzkondensator kompensieren. Dieser ganze Quatsch hängt natürlich von den Aufbaubedingungen das Drahtes ab.

Es bleibt spannend. 73! Jochen

Nur noch als Anmerkung zum Trafo. Ein Breitband HF-Trafo mit kleiner Streuung bzw. hohem Koppelfaktor transformiert innerhalb seiner Bandbreite auch Reaktanzen Xc und XL mit dem Quadrat des Windungsverhältnisses. Beispiel: Cprimär = Csekundär/ü^2

73 de Günter

Quote from DL8SFZ

Die Querung durch den Kern bietet auch den Vorteil, dass Primärwicklung und Antennenausgang weit voneinander getrennt sind. Wickel ich alles in einem durch, hätte ich nur auf einer Seite Windungen und die andere Seite des Ringkerns ist frei. Ist das mehr oder weniger egal oder hat das auch wieder stärkere Auswirkungen?

Die Querung / cross-over Wicklung hat den mechanischen Vorteil, dass sich Ein- und Ausgang gegenüber liegen und das kapzitive Übersprechen der Drähte bei hohen Frequenzen gering ist. Das erkauft man sich aber durch einen geringfügig höheren Streufluss aka einem kleineren Koppelfaktor. Beim idealen Ferrit Ringkerntrafo bleibt der gesamte magnetische Fluss (= die Summe aller magnetischen Feldlinien) innerhalb des Kerns. Die magnetischen Feldlinien sind im Ferrit "gefangen" und streuen nicht nach außen. Insofern ist es egal, wo die Wicklungen sitzen, ob nebeneinander oder gegenüber. Es ist der selbe magnetische Fluss, der die Windungen beider Wicklungen gleichermaßen durchdringt.

In der praktischen Realität laufen natürlich nicht 100 % der magnetischen Feldlinien im Ferrit-Ringkern, sondern - je nach Ferrit und Wickelart - irgendwo zwischen 95 und 99,x %. Nicht das gesamte Magnetfeld der Primärspule erreicht die Sekundärspule. Was jedoch schon sehr hoch ist, im Gegensatz zu anderen Trafobauformen wie z.B. auf einem Stabkern. Und dieser Prozentsatz der magnetischen Feldlinien, die nicht im Ferritring "gefangen" sind, sondern "durch die Luft" außen führen, nennt man Streufluss. Er äußert sich im Ersatzschaltbild als unerwünschte Serieninduktivität zur Wicklung, die mit der Wicklungskapazität einen Tiefpass bildet und die obere Grenzfrequenz des Trafos verursacht. Je geringer man den Streufluss hält, desto höher ist die Bandbreite des Trafos. Ich hoffe es leuchtet ein, dass durch die Querung/cross over Windung quer durch die Luft (Bild), der Streufluss außerhalb des Ferritrings höher ist, als bei durchwickelten Windungen.

73 de Günter