MEDIR EL FACTOR K DE NUESTRO BALUN O UNUN

parece que hay poco espiritu experimentador jiji,hoy me he puesto a medir un 4.1, un unun1.1 coaxial y un unun1:9,los resultados son los siguientes:

CHOKE COAXIAL 12 vueltas sobre FT240-43 conectado como unun 1:1 inversor de fase

La 156.6uH   Lc 0.118  K=0.9996,

BALUN 4:1 DE TENSION  8+8 espiras en un FT114-43

La 35.61uH  Lc 0.078uH  k=0.99809

UNUN 1:9 8+8+8 espiras en un FT114-43

La 31,33uH   Lc 0,022uH  K=0.9996

las diferencias entre los dos ultimos toroides en la "La" son porque son toroides distintos 

como se ve el rendimiento de estos transformadores es muy bueno, 

mediros los vuestros ,experimentar y saber como realmente os funcionan las cosas es bueno y es facil medirlo con un medidor LC de los chinos.un saludo

os traigo otra formula a traves de la impedancia de salida teorica con la real obtenida en la practica,la real siempre sera mayor tal como se dijo en :

COMO CALCULAR LA IMPEDANCIA REAL DE SALIDA DE UN UNUN O BALUN – – Técnico – Foro de URE

K=SQRT(Zt/Zr)

siendo Zt la impedancia teorica,y Zr la impedancia real ,de salida de nuestro balun o unun

por ejemplo en unun 1:49 probado dio una impedancia de 2610ohms en lugar de los 2450 teoricos haciendo el calculo da un K de 0,9688, no esta mal pero podria ser mejor,

seguir experimentando ,jugar es mas divertido que apretar el PTT 😉 

UN SALUDO

para aclarar un poco mas las cosas los dos K son diferentes,el primero nos indica el grado de acoplamiento entre bobinados,si este es pobre ya no hace falta ni seguir probando

el segundo nos indica realmente el rendimiento del balun y sus perdidas,las perdidas del balun son principalmente las resistivas del nucleo y cambia con  el cambio de frecuencia,esta impedancia de salida cambiara con la frecuencia al cambiar Xl del primario con la frecuencia,siendo siempre superior a la ideal,este cambio o diferencia sera menor cuanto mas alta sea la frecuencia ya que depende de la inductancia primaria y por lo tanto las perdidas tambien seran menores,segun la formula del enlace anterior

las perdidas las podemos calcular con la formula P(dbs)=20xLOG(K)

asi en el ejemplo anterior seria K=SQRT(2410/2610)=0.9688

entonces las perdidas resistivas serian 20xLOG(0.9688)=0,275dbs

estas seria el promedio de perdidas se escogio un frecuencia central en toda la HF

espero que se vea la diferencia entre las dos K ,para que sirven y que miden

ahora ya podeis saber las perdidas sin necesidad de vna ,con solo un analizador de antenas sencillo de un puerto es suficiente y con una carga variable para buscar la impedancia de salida real,buscando la mejor respuesta en toda la hf

un saludo

Muy interesante el tema. Muchas gracias por tus aportacines. Al menos yo, ya tengo algo más con qué jugar.

73'sss

otra forma de calcular la perdida es a traves del calculo de las potencias disipadas por la carga ideal con la real,los resultados veremos que concuerdan con las medidas anteriores,lo que no podemos escapar es de ver cual es la impedancia real del balun

supongamos TX=100W en el primario tenemos V=SQRT100X50=70V numero redondo,50 es la impedancia del primario tx

si es  el  unun1:49 el voltaje sera 7 veces =70x7= 490v que tenemos en el secundario,suponiendo un K ideal de 1 de acoplamiento inductivo con ello calculamos 

potencia ideal en el secundario P=490x490/2450=98w

potencia real P=490X490/2610=92w

tenemos unas perdidas de 6w calculemos el factor K de potencia,K=sqrt Pr/Pi,raizcuadrada de potencia real dividido por potencia ideal,esto nos da sqrt92/98=0.9688 fijaros lo mismo que mas arriba

perdidas en dbs=20xLOG(k)=20xLOG0.9688=0,275dbs,

exactamente los mismos resultados que anteriormente pero esta vez con las potencias,

ya teneis faena si quereis para el verano,un saludo

Gracias por este detallado tutorial

He hecho esas medidas de un balun 1:4 que compre hace tiempo en Wimo con un NanoVNA-H y me salen los siguientes valores:

Lc= 6,7999 uH, La= 20,652 uH, con lo que la K seria = 0,818987.

La impedancia de salida que tendria que ser de 400 ohms me da 319 y por tanto esa K seria de 1.119785, y las perdidas de 0,98 dB

Tambien lo he hecho con un balun 1:1 que me hice hace chorrocientos años y me sale Lc= 0,26524 uH, La = 4,4646 uH y por K= 0,970511, es decir un valor aceptable. En cambio al medir la Z me sale un valor pero que muy bajo. No se si ese balun tiene algun defecto o lo he medido mal

hola Ramon algo esta mal ,un 4:1 tiene que salirte como impedancia real sobre 227 ohms,no sabemos que toroide lleva,pero esta inductancia de 20.652uH da 233,6 de Xl a 1.8 mhz ,aplicando la formula del enlace la impedancia de salida seria=4/(1/50-1/233,6)=254ohms,esto seria la impedancia real,la ideal seria 200 ohms

entonces K seria sqrt(200/254)=0.8873,muy malo para toda la hf,un 89x100 de rendimiento solo

el K de acoplamiento seria el que has calculado ,bien... tambien muy malo

las perdidas serian 20xLOG 0.8873=1.03dbs,

te recomiendo uses si tienes un medidor LC en las medidas, los VNA si pasa una mosca ya miden mal,la respuesta de un 4:1 debe ser plana en toda la HF en ROE observa la respuesta de un 4:1 con 200ohms ,no con la real ,mi primario es 56.64uH con una Xl en 1.8Mhz de 640 ohms,la roe es de 1.13 bajaria a minimo con la resistencia real,igual tu balun es para 3Mhz para arriba pero tiene poca inductancia de primario para un funcionamiento aceptable,si pones 100w de entrada solo salen 84w osea 16w se los traga el balun en forma de calor,

habria que ver que hay dentro del balun,eso son mis calculos sino me equivoco,un saludo

si confirmado es para 3,5mhz para arriba con XL a 3.5MHZ de 452 ohms,bien hay que hacerlo de nuevo

bueno el resultado no varia mucho en 3.5 mhz Xl=452 ohms

Zreal de salida seria de 224.90hms

k=sqrt 200/224.9=0.8892

perdidas=20xLOG0.8892=1.019dbs 

he calculado el mio 56.64uH de primario Xl a 1.8Mhz 640ohms Zreal 217.39 ohms

k=sqrt200/217.39=0.9591

perdidas 20xLOG 0.9591=0.362dbs, el mio son 8+8 espiras en un FT140-43

Mañana los vuelvo a medir con un medidir LC de los baratos que tengo aparcado, Del 4:1 tienes razon, 4x50=200 no 400 como he puesto. Se me ha ido la olla

Ye he repetido las lecturas con un medidor LC chino y con el balun 1/4 de Wimo me da Lc=4.84uH, La=17.93uH resultando K=0.8544. He vuelto a medir la ZR y me da 287ohms, que ya se acerca mas a los 200 teoricos. Los valores de La y Lc difieren de los obtenidos con el VNA, pero la K es muy parecida.

Con el balun 1:1 que tenia en un cajón tengo Lc=0.609, La=238.3 dando K=0.9987,valor OK. En cambio la ZR me da 19,2 ohms, valor muy bajo, no?

Tengo que practicar mas

el 4:1 es muy malo,quizas lleve un toroide rojo-2?

respecto al 1:1 no puede ser la Zr me sale en el calculo 51ohms a 1.8 mhz tiene una Xl=2691ohms,con lo que el rendimiento es el 100x100,eso con los ultimos datos que me has pasado de La  de 238.3 uH,  en tu post anterior pusiste 4.46uH ,algo no me cuadra ,

que toroide lleva realmente,si es el rojo -2,no sirven para hacer baluns,ununs,ni chokes.ya diras .un saludo

PD estos 4.46 uH resulta que tiene 50 ohms en 1.8Mhz por eso no marca bien ,la formula seria 1/(1/50-1/50)=1/0,los balun deben tener una XL de primario de 8 veces la frecuencia mas baja a utilizar eso es 400 ohms en 1.8MHZ o superior  pero tampoco mucho que luego se llega a autoresonancias todo lo que no vaya por ahi no funciona como estas viendo

Francisco, esto es muy interesante (y me parece que algo complejo).

Haré las prácticas correspondientes, cuando tenga unos días de vacaciones, para ponerme a enredar cacharreando. Tengo algunos baluns por aquí (9:1, 6:1, 1:1 etc...) de fabricación de marcas, que será interesante intentar medirlos.

Muchas gracias por tus aportaciones.

Un abrazo

Manolo

Manolo,bien, sera interesante comprobarlos ,no digamos marcas para no desacreditarlas,aunque algunas ya se sabe que no funcionan,un saludo

Ramon,he medido esos 4.46uH como si ese balun 1:1 fuera para 3.5MHZ para arriba segun los calculos son 4.46uH=98.1ohms a 3.5Mhz

Zreal=102ohms

k=0.7 

dbs perdida =3dbs

como tienes el vna con el 1:1 es facil medirlo practicamente, solo hay que conectar la entrada del balun a canal0 o s11 y la salida a canal 1 o s21, mides s21logmag y te dara la atenuacion ,debera coincidir.un saludo

Hola Francisco.

No sé qué ferrita lleva el balun 1:4 porque esta sellado. Pero debo estar haciendo algo mal porque cuando repito las medidas con el NanoVNA me salen valores muy diferentes de La y Lc, aunque las K son parecidas. Lo estoy anotando en una hoja de Excel. Debo estar haciendo algo mal.

Estaba dudando si el 1:1 que me monte hace ufff de años estaba bien porque con el medidor LC me sale Lc=9.405 y La fuera de rango, lo he vuelto a conectar a un dipolo y aparentemente funciona, veo mínimo de ROE. Solo me salen medidas aceptables con el VNA, pero tambien a veces salen valores raros. Tengo que practicar más.

He hecho otra cosa. Les he conectado una carga de 50 ohms en el PL y he medido la impedancia por el lado del dipolo con el medidor LC. En el 1:4 me ha dado 70,31 uH y con el 1:1 17,64 uH. No se si es casualidad pero estan en una relacion +/- 1:4. Sirve de algo esa medida?

Sugieres que los mida con los dos canales del vna. Lo puedo hacer a traves de un PL y un adaptador al VNA? El balun lo conecto con otro adaptador al puerto 0

hola Ramon,si midelo con el VNA  el 1:1 que no necesita accesorios extra,conectas la entrada en el puerto 0 y la salida al puerto 1 y mides S21logmag alli te dara la atenuacion del balun directamente,algo hay que no cuadra en la medida,en la entrada con la salida abierta si es el tipico balun 1:1 de 3 bobinados debe dar inductancia ,pero si es un tipo choque entonces no,eso es otra historia,esta tarde no podia dormir y he comprobado uno con el vna y los resultados varia de una decima con el calculo con las formulas ,que pueden ser debido a los rabillos de conexion o cualquier cosa ,los resultados concuerdan.un saludo

si,es correcto,entonces hay que suponer que usan un primario de 17.64Uh,el 4:1 seria dos bobinados  en serie de  x vueltas que en serie serian 4 veces la inductancia de una con el doble de vueltas

bueno calculado teoricamente y claro tanto el 1:1 como 1:4 tienen las mismas perdidas ya que depende de la inductancia primaria,los calculos son Zreal para el 1:1=57.5ohms para el 1:4=230 ohms

k=0.9325   perdidas dbs=0,6 dbs,

bastante atenuacion con esta induccion ,suponiendo 100w de entrada salen 86.95w,dando 13w disipados en los balun

un saludo

PERDON Ramon:arriba te dije que el 1:1 podias comprobarlo directamente con el VNA ,esto no es verdad ya que no puede conectarse como unun,por eso en youtoube hacen dos baluns iguales y los confrontan para saber las perdidas,estaba pensando en el choke y en uno que hago pruebas que es del tipo transformador aislador, que ese si se puede medir directamente,que es con el que compruebo que las formulas calculan bien.de ahi el tema este que esta destinado a saber las perdidas de un balun o unun sin ni siquiera montarlo.perdon por el lapsus.un saludo

esta mañana he hecho la matematica inversa ,he calculado para hacer un balun 1:1 o 1:4 ya que son los que tienen igual numero de vueltas o igual inductancia del primario y secundario para una perdida minima de 0.1dbs.no voy a poner todo el proceso pero si los resultados

necesitaremos un K de 0.988 y una Xl de primario de 2100 ohms a la frecuencia mas baja a usar ,yo he puesto a partir de 1.8 mhz

con todo esto necesitaremos en un FT140-43 15 vueltas,y con un FT240-43 13 vueltas,si tenemos suerte que no se nos meta una resonancia en medio esto seria lo ideal,

a partir de 3MHZ serian para el FT240-43= 10vueltas y para el FT140-43 =11 vueltas

con menos ya hemos visto que la perdida aumenta a 0,27dbs con 8 vueltas en el FT140-43 que no esta mal en mi opinion.un saludo