BalUn, UnUn e Choke

[Arne Saknussemm]

Considerando che di castronerie in giro ne ho viste tantissime, inclusa
quella di usare dei toroidi serie "T" (es. T200-2) per avvolgere
trasformatori o choke larga banda per le HF, credo che quanto segue
possa essere utile a tutti coloro che necessitino di tali utilissimi
componenti e che vogliano qualcosa che funziona senza problemi

Iniziamo con il dire che i toroidi serie "T" per quanto economici e
facili da reperire NON sono assolutamente adatti come nuclei per dei
trasformatori a larga banda e tantomeno per chokes, dato che per le
caratteristiche della mescola utilizzata, tali nuclei sono adatti
soltanto ad applicazioni che richiedano una banda limitata

Ciò detto, un nucleo economico ma che è un vero e proprio "jolly" per
l'avvolgimento di trasformatori e chokes è quello denominato FT240-43,
non che tale toroide faccia miracoli, ma grazie alle sue
caratteristiche, si presta ottimamente alla realizzazione di Balun,
UnUn e chokes per l'intera banda HF, dopodichè, per specifici range di
frequenza, altri materiali potrebbero essere migliori, ma il #43 resta
un "tuttofare"

Quanto segue sono le indicazioni di massima per realizzare dei BalUn,
UnUn e choke usando appunto gli FT240-43


* Balun 1:1 (Guanella choke)

avvolgere 18 spire di coassiale RG-142 (9+bypass+8) sul toroide,
seguendo lo schema mostrato qui (ma usando, appunto il coassiale invece
dei due fili) http://vk6ysf.com/balun_guanella_current_1-1.htm


* BalUn 4:1

prendere una coppia di fili isolati in teflon ed avvolgerli in modo da
formare una "treccia", usare la treccia per formare 15 spire sul
toroide, collegare gli estremi dei fili come mostrato qui (di nuovo,
ignorare tutto meno i collegamenti) http://vk6ysf.com/balun_4-1.htm

* UnUn 9:1

usare tre fili di rame smaltato per formare un avvolgimento trifilare
composto da 9 spire avvolte sul toroide, collegare i fili come mostrato
qui http://vk6ysf.com/unun_9-1_v2.htm


Se l'antenna necessita di un BalUn o UnUn (diverso dal Guanella 1:1)
consiglio di aggiungere SEMPRE un Guanella 1:1 come choke, in questi
casi, invece di connettere l'uscita del BalUn/UnUn al coassiale, la
stessa verrà connessa al Guanella 1:1 che, a sua volta verrà connesso
al coassiale, in questo modo si minimizzeranno i problemi dovuti alle
correnti di modo comune e si migliorerà il rendimento del sistema di
antenna

Tutti i trasformatori di cui sopra possono supportare almeno 400W in
portante (molto prudenzialmente, in effetti il limite è di circa 600W),
volendo aumentare la potenza, sarà sufficiente sovrapporre due toroidi
e poi avvolgere il filo, prima dell'avvolgimento, nel caso in cui venga
usato filo smaltato o nel caso di toroidi sovrapposti, converrà
avvolgere il toroide (o i toroidi) con nastro di teflon in modo da
evitare che, durante l'avvolgimento, lo smalto del filo possa venire
intaccato


Tutto qui, spero che quanto sopra possa essere utile a qualcuno, e
spero che diminuisca il numero di persone che usa i T200 per avvolgere
BalUn, UnUn e chokes ... con il risultato di costruire qualcosa che,
sì, funziona o meglio "funzionicchia", seguendo le indicazioni di cui
sopra, al contrario, otterrete qualcosa che funziona come si deve :)

P.S.: la temperatura Curie di un FT240-43 si aggira sui 130° per cui
basta verificare la temperatura del vostro UnUn/BalUn dopo un certo
tempo di utilizzo per capire se state pompandoci dentro troppi W e
rischiando di danneggiarlo in modo irreparabile, perchè una volta che
il toroide supera tale temperatura è bello e "cotto" e perde le sue
caratteristiche, per cui... occhio (ma a meno di non usare 2KW credo
non avrete problemi :D)

[RoV]

On 27/08/2021 18:23, Arne Saknussemm wrote:
>
> Iniziamo con il dire che i toroidi serie "T" per quanto economici e
> facili da reperire NON sono assolutamente adatti come nuclei per dei
> trasformatori a larga banda e tantomeno per chokes, dato che per le
> caratteristiche della mescola utilizzata, tali nuclei sono adatti
> soltanto ad applicazioni che richiedano una banda limitata

Diciamo che, siccome hanno una permeabilita' piuttosto bassa,
all'estremita' inferiore della banda richiedono parecchie spire.
Per dare un'idea, assumiamo che per fare un buon balun la reattanza di
modo comune debba essere almeno 10 volte l'impedenza del coax, ossia 500
ohm. Serve un'iduttanza L >= 500/(2*pi*f)
A 1.6 MHz servono L=500/(2*pi*1.6e6) = circa 50 uH. Siccome il T200-2 ha
un AL = 12 nH/spira, servirebbero 64 spire, decisamente troppe.
A 14 MHz servono 5.7 uH, ovvero 22 spire, si comincia a ragionare.

> Ciò detto, un nucleo economico ma che è un vero e proprio "jolly" per
> l'avvolgimento di trasformatori e chokes è quello denominato FT240-43,
> non che tale toroide faccia miracoli, ma grazie alle sue
> caratteristiche, si presta ottimamente alla realizzazione di Balun,
> UnUn e chokes per l'intera banda HF, dopodichè, per specifici range di
> frequenza, altri materiali potrebbero essere migliori, ma il #43 resta
> un "tuttofare"

Concordo in pieno.
In questo caso AL = 1075 nH/spira.

> * Balun 1:1 (Guanella choke)
>
> avvolgere 18 spire di coassiale RG-142 (9+bypass+8) sul toroide,
> seguendo lo schema mostrato qui (ma usando, appunto il coassiale invece
> dei due fili) http://vk6ysf.com/balun_guanella_current_1-1.htm

A 1.6 MHz servono sempre 50 uH. Segue che con l'FT240-43 sarebbero
sufficienti 7 spire.

Ciao,

--
RoV - IW3IPD
https://www.iw3ipd.microvise.it/
https://iw3ipd.blogspot.com/

[Arne Saknussemm]

:: On Sat, 28 Aug 2021 21:33:46 +0200
:: (it.hobby.radioamatori)
:: <sge32u$pkv$1...@dont-email.me>

:: RoV <rv...@libero.it> wrote:

> Diciamo che, siccome hanno una permeabilita' piuttosto bassa,
> all'estremita' inferiore della banda richiedono parecchie spire.

Innanzitutto, ciao e scusa il ritardo nella risposta, ma sono stato
piuttosto impegnato; detto questo

> Per dare un'idea, assumiamo che per fare un buon balun la reattanza
> di modo comune debba essere almeno 10 volte l'impedenza del coax,
> ossia 500 ohm.

il valore di 500 Ohm va bene se abbiamo un'antenna bilanciata, ma è
basso nel caso in cui l'antenna è sbilanciata, come ad esempio nel caso
di un dipolo OCF o di una end-fed

> Serve un'iduttanza L >= 500/(2*pi*f) A 1.6 MHz servono
> L=500/(2*pi*1.6e6) = circa 50 uH. Siccome il T200-2 ha un AL = 12
> nH/spira, servirebbero 64 spire, decisamente troppe. A 14 MHz servono
> 5.7 uH, ovvero 22 spire, si comincia a ragionare.

Concordo, ma di nuovo, il valore di reattanza va bene solo in
determinate casistiche, inoltre come hai giustamente evidenziato, il
tutto va bene per un'antenna monobanda ma non per una multibanda

> > avvolgere 18 spire di coassiale RG-142 (9+bypass+8) sul toroide,
> > seguendo lo schema mostrato qui (ma usando, appunto il coassiale
> > invece dei due fili)
> > http://vk6ysf.com/balun_guanella_current_1-1.htm
>
> A 1.6 MHz servono sempre 50 uH. Segue che con l'FT240-43 sarebbero
> sufficienti 7 spire.

in *teoria* si, in pratica, con 17 o 18 spire hai una reattanza di
circa 4 KOhm che ti permette di usare la choke/balun con qualsiasi tipo
di antenna, per ulteriori informazioni vedi anche

http://www.karinya.net/g3txq/chokes/

facendo riferimento al grafico ed assumendo che il nostro obbiettivo
sia quello di avere la maggior efficienza alle frequenze più basse, è
facile vedere come una choke avvolta con 17 (o 18) spire su un toroide
FT240-43 sia la più efficiente sull'intera gamma delle HF