Αν διαθέτετε σύστημα συντονισμού (tuner) το οποίο περιλαμβάνει ένα πολύ καλό BalUn και σχεδιάζετε να χρησιμοποιήσετε ισοσταθμισμένη ανοικτή γραμμή μεταφοράς (balanced open line / ladder line), δεν υπάρχει πρόβλημα.
Αν χρησιμοποιήσετε όμως ομοαξονικό καλώδιο για κάθοδο χωρίς tuner, τότε για κεραία τύπου End-Fed απαιτείται οπωσδήποτε ένας μετασχηματιστής προσαρμογής υψηλής σύνθετης αντίστασης (όπως UnUn 49:1 ή 64:1) τοποθετημένος πάνω στην κεραία, ώστε ο λόγος στασίμων (SWR) να πέσει σε αποδεκτά επίπεδα (κάτω από 2:1), εφόσον το σύρμα είναι σωστά συντονισμένο.
Ας δούμε όμως λεπτομερώς ένα δίπολο
κατασκευασμένο για τους 3700 kHz (80m band). Αν προσπαθήσουμε να εκπέμψουμε
χωρίς balun, θα δούμε ότι ο λόγος στασίμων είναι χαμηλός στο κέντρο της
μπάντας, αλλά στα άκρα της ξεπερνά το 6:1. Αν τοποθετήσουμε ένα BalUn στο
σημείο τροφοδοσίας, ενδέχεται να παρατηρήσουμε στη γέφυρα έναν φαινομενικά
χαμηλό λόγο (π.χ. 1.5:1) ακόμη και στα άκρα της μπάντας.
Φαίνεται να έγινε κάποιο «τεχνολογικό θαύμα»,
αλλά αυτό είναι τεχνικά λανθασμένο. Η κεραία δεν έχει αλλάξει συμπεριφορά. Τα
πραγματικά στάσιμα παραμένουν υψηλά, αλλά το όργανο μετρά λιγότερη
επιστρεφόμενη ισχύ επειδή ο φερρίτης του BalUn υπερθερμαίνεται, απορροφώντας
την ισχύ λόγω υψηλών απωλειών (ferrite loss). Το ίδιο θα συνέβαινε αν
τοποθετούσαμε μια τεχνητή γραμμή/αντίσταση 50 Ohms. Θυμηθείτε ότι τα «τεχνητά»
χαμηλά στάσιμα δεν σημαίνουν απαραίτητα σωστή ακτινοβολία.
Σε τέτοιες περιπτώσεις, η χρήση ενός tuner στην
έξοδο του πομπού είναι απαραίτητη για την προσαρμογή της σύνθετης αντίστασης.
Το tuner και το balun επιτελούν διαφορετικούς ρόλους: το tuner προσαρμόζει τα
50 Ohms του πομπού, ενώ το balun αποτρέπει τα ρεύματα επιστροφής.
Διαφορές Current BalUn και Voltage BalUn
BalUn ρεύματος.
Τα BalUn ρεύματος (Current BalUn)
εξαναγκάζουν ίσο ρεύμα στις δύο πλευρές ενός ισορροπημένου φορτίου. Μία διπλή
περιέλιξη (bifilar) ή ένα ομοαξονικό καλώδιο τυλιγμένο σε έναν πυρήνα φερρίτη
παρέχουν από 25 έως 40 dB απομόνωση/υποβιβασμό των ρευμάτων κοινής λειτουργίας
(common-mode currents) από τα 80 έως τα 10 m, ανάλογα με τον αριθμό σπειρών και
τη σύνθεση του φερρίτη (mix). Αυτές οι διατάξεις αναφέρονται επίσης ως RF Line
Isolators ή RF Chokes.
Κατασκευές του Blogger
Αυτοί οι τύποι BalUn 1:1 χρησιμοποιούνται ως
RF Chokes ώστε να αποκόψουν την επιστροφή των ανεπιθύμητων ρευμάτων κοινής
λειτουργίας προς τον πομπό. Τα ρεύματα αυτά δημιουργούνται από την ασυμμετρία
στη σύνδεση της κάθοδου με την κεραία και παράγουν παρεμβολές RFI (Radio
Frequency Interference) και EMI (Electromagnetic Interference). Έτσι
εμποδίζεται η κάθοδος από το να γίνει ενεργό μέρος της κεραίας (δηλαδή να
ακτινοβολεί), αποφεύγοντας την παραμόρφωση του λοβού ακτινοβολίας και την
αύξηση του θορύβου στη λήψη.
Το BalUn ρεύματος χρησιμοποιείται για τη σύνδεση
μιας μη ισορροπημένης γραμμής τροφοδοσίας (ομοαξονικό καλώδιο) με μία
ισορροπημένη κεραία (δίπολο). Συχνά τοποθετούμε ένα επιπλέον RF Choke στη
γραμμή μεταφοράς ή πριν από μετασχηματιστές UnUn για την πλήρη αποκοπή των
ρευμάτων κοινής λειτουργίας.
Τα BalUn τάσης (Voltage BalUn) επιβάλλουν ίση
τάση στα δύο άκρα του φορτίου. Αυτός ο τύπος είναι αναποτελεσματικός στην
αποτροπή των ρευμάτων κοινής λειτουργίας όταν η κεραία δεν είναι απόλυτα
συμμετρική. Αν τα σκέλη της κεραίας παρουσιάζουν έστω και μικρή ανισορροπία, το
Voltage BalUn επιτρέπει στο ρεύμα να επιστρέψει στη θωράκιση του ομοαξονικού.
Για τον λόγο αυτό, τα BalUn τάσης αποφεύγονται στις περισσότερες σύγχρονες
εφαρμογές HF κεραιών. (Σημείωση: Για τη σύνδεση μη ισορροπημένης γραμμής όπως
το ομοαξονικό με μη ισορροπημένη κεραία όπως η End-Fed, ο ορθός όρος είναι UnUn
- Unbalanced to Unbalanced).
Κανόνες ασφαλούς λειτουργίας των BalUn
Αυτά δεν είναι επικριτικά σχόλια για τα BalUn
τύπου μετασχηματιστή. Αν χρησιμοποιηθούν σωστά, μας βγάζουν από δύσκολες καταστάσεις.
Υπάρχουν δύο σημαντικοί κανόνες όταν χρησιμοποιούμε BalUn με πυρήνα φερρίτη:
Λειτουργία κάτω από την ονομαστική ισχύ: Να
λειτουργούμε τα BalUn κάτω από το όριο ισχύος που ορίζει ο κατασκευαστής,
ειδικά σε διαμορφώσεις διαρκούς φορέα (CW, RTTY, FT8).
Αποφυγή υψηλών SWR: Να μην λειτουργούμε τα
BalUn σε συνθήκες πολύ υψηλών λόγων στασίμων, καθώς η άεργος ισχύς μετατρέπεται
σε θερμότητα στον φερρίτη, οδηγώντας σε κορεσμό ή καταστροφή του υλικού.
Όταν εργαζόμαστε σε όλο το εύρος των HF, οι μετασχηματιστές καλούνται να διαχειριστούν μεγάλη ποικιλία σύνθετων αντιστάσεων. Στις περιπτώσεις υψηλού SWR, απαιτείται μια καλή διάταξη συντονισμού (tuner) και ένα σωστά σχεδιασμένο Current BalUn (με κατάλληλο πυρήνα φερρίτη, π.χ. Mix 31 ή Mix 43) για την προστασία του εξοπλισμού και τη βελτιστοποίηση της εκπομπής.