Progettazione, realizzazione e misure di un Bal-un 1:40

1. Progettazione, realizzazione e misure di un Bal-un 1:40 XXXI Meeting AIR, Torino 4-5 Maggio 2013 Alessandro Capra SWL : I-5858-MI

2. Il Progetto Il bal-un che vogliamo realizzare deve essere in grado di offrire buone prestazioni dalle onde medie (e lunghe) sino a circa 30 MHz con un elevato rapporto di trasformazione (1:40). Svilupperemo il progetto per gradi fornendo risposte ad alcuni quesiti: 1 Quale tipologia di Bal-un ? 2 Che caratteristiche deve avere ? 3 Come realizzarlo? Al termine effettueremo delle misurazioni con strumentazione

3. 1. Tipologia di Bal-un La scelta è caduta su un bal-un in tensione con i seguenti vantaggi: • Antenna e discesa coassiale sono elettricamente isolate ed elettricamente • cortocircuitate • Qualsiasi sia la configurazione dell’antenna (dipolo, stilo verticale) il cavo coassiale non è parte dell’antenna Schema Stilo o braccio dipolo L1 L2 Radiale o Braccio dipolo 50 ohm FT140/43 L1 = primario L2 = secondario

4. 2. Le caratteristiche Il bal-un che andremo a realizzare deve: Adattare disadattamenti significativi (da 2.000 ohm a 50 ohm) che si possono presentare, ad esempio, sulle frequenze basse utilizzando antenne corte (si pensi alla “maxiwhip” o a un “dipolo corto utilizzati in onde medie) Presentare valori di Impedenza, Reattanza e Ros il più possibile costanti su un ampio range di frequenze Utilizzare componenti facilmente reperibili

5. 3. La realizzazione • Elementi fondamentali per la buona riuscita del progetto sono la scelta del toroide e la cura dell’avvolgimento. • La scelta è caduta su un Amidon FT 140/43 che offre i seguenti vantaggi: • Dimensioni in grado di consentire l’avvolgimento di filo non troppo sottile (quindi maggiore robustezza meccanica e minore attenuazione)  • Valore AL del toroide elevato con conseguente necessità di un minore numero di spire per gli avvolgimenti • Facilità di reperimento e costo contenuto * Il valore AL in µH è il valore di induttanza x 100 spire avvolte sul nucleo

6. Il calcolo Utilizzando uno dei tanti programmi per il calcolo dei bal-un che possiamo reperire in rete ricaviamo che: Per il primario (L1) dobbiamo avvolgere 37 spire. Le spire sono avvolte evitando sovrapposizioni e utilizzando filounipolare smaltato da 0,9 -1 mm (diametro tale da consentire di distribuire le spire su circa 2/3 della circonferenza del toroide). Circuito PRIMARIO • L’avvolgimento secondario (L2) è formato da 6spire uniformemente spaziate su almeno 2/3 della circonferenza del toroide. • Dalle numerose prove effettuate è emerso che per buona riuscita del progetto è fondamentale che: • gli estremi dell’avvolgimento (che verranno saldati al BNC da pannello) siano corti • si utilizzi cavo di grossa sezione (almeno 2 -2,5 mm). Circuito SECONDARIO

7. Nella foto L’avvolgimento primario (filo rame smaltato 0,9mm) distribuito su due terzi del toroide con spire non eccessivamente serrate. NB: Per l’ottimizzazione del toroide e garantire una migliore copertura delle frequenze oltre i 25 MHz si è rivelato utile ridurre a 36 il numero delle spire. Il filo dell’avvolgimento secondario realizzato utilizzando due fili di rame argentato (da 1 mm) attorcigliati tra loro. Lavorando sulla spaziatura delle spire è possibile migliorare i valori di reattanza e ros. Capicorda PRIMARIO SECONDARIO Massa centrale Uscita 50 ohm

8. Misurazioni: valori di impedenza, reattanza e swr

9. Misurazioni: valori di impedenza, reattanza e swr impedenza swr swr reattanza Frequenze in MHz

10. Grazie