PREGUNTAS FRECUENTES SOBRE BALUNs Y UNUNs

BALUNs

¿Qué es un BALUN?

Los balun (del inglés balanced/unbalanced) son dispositivos que sirven para adaptar líneas de transmisión no balanceadas a cargas balanceadas. Un caso típico es el de las antenas tipo dipolo alimentadas por un cable coaxial. Adicionalmente, los balun se pueden construir de manera que realicen una determinada transformación de impedancias entre su entrada y su salida. Por ejemplo, si nuestra línea de transmisión es un cable coaxial con 50 ohm de impedancia característica, un balun 4:1 nos servirá para realizar la adaptación con antenas que tengan una impedancia balanceada de aproximadamente 200 ohm.

  

¿Debo instalar un BALUN de corriente o un BALUN de tensión?

Con los balun de tensión se consigue equilibrar los dos voltajes en una balanceada, siendo iguales en magnitud y opuestos en fase. Esto ocurre con independencia del valor de la impedancia de carga. Con los balun de corriente lo que se consigue equilibrar son las corrientes en la antena balanceada, siendo iguales en magnitud y opuestas en fase, con independencia del valor de la impedancia de carga.

El campo magnético es proporcional a la corriente (no a la tensión), por lo que precisamos instalar un BALUN DE CORRIENTE para evitar las distorsiones en el diagrama de radiación de nuestra antena.

Asimismo, el retorno de RF por la cara externa de la malla del cable coaxial se eliminará con la instalación de un BALUN DE CORRIENTE.

Ejemplo: la mayoría de los BALUN 6:1 disponibles en el mercado son de tensión y este es el motivo por el que muchos colegas se quejan del retorno de RF en su estación cuando trabajan con antenas Windom. Dependiendo de la altura de esta antena, debe instalarse un BALUN 6:1 ó 4:1 DE CORRIENTE.

 
 

¿Cuáles son los beneficios de instalar un BALUN DE CORRIENTE?

1.Equilibrio de corrientes en ambas ramas de la antena.

2.Diagrama de radiación sin distorsiones.

3.Adaptación de impedancias entre la antena y el cable coaxial.

4.Eliminación del retorno de RF por la línea de alimentación, así como la posibilidad de que ésta radie parte de la energía, evitándose la consiguiente pérdida de eficiencia y las posibles perturbaciones en otros sistemas eléctricos circundantes.

 

¿Es mejor un BALUN con núcleo de aire, con barra de ferrita o con toroide de ferrita?

El mejor rendimiento posible siempre se obtiene con los BALUN fabricados con toroides de ferrita de las características adecuadas.

 
 

¿Sirve cualquier toroide para montar un BALUN?

No. Debe ser escogido con las características técnicas apropiadas para su utilización en radiocomunicaciones y siempre dependiendo de la banda de frecuencias de trabajo.

En concreto, nuestra aplicación en radioafición exige toroides de ferrita de baja permeabilidad inicial, alto rendimiento, bajas pérdidas y gran ancho de banda.

Los toroides de ferrita con alta permeabilidad inicial no son adecuados.

Los toroides de polvo de hierro no son adecuados.

Los toroides disponibles dentro de las fuentes de alimentación no son adecuados.

  

¿Es adecuado un transformador con primario y secundario como BALUN si elijo bien el toroide?

Si el transformador se va a utilizar en transmisión, entonces no es adecuado. Lo ideal es montar transformadores de línea de transmisión (Transmission Line Transformers, TLT).

Los adaptadores FCT (Flux Coupled Transformers) se utilizan para recepción (SWL). Al igual que en otras aplicaciones, es importante elegir bien la mezcla del material ferromagnético del toroide.

 

Si necesito montar un BALUN para QRO, ¿es mejor utilizar hilo de cobre de 2mm que hilo de 1,5mm?

No. El hilo de 1,5mm soporta bastante potencia de transmisión. El problema estriba en el aislamiento entre los conductores. Si en vez de poner hilo de cobre esmaltado de 1,5mm utilizo el de 2mm no estoy haciendo prácticamente nada. Con alta potencia obtendré arcos voltaicos entre los hilos con ambos diámetros, pues el esmalte no es suficiente como aislante.

  

Si quiero utilizar un BALUN para transmitir con 500 w en SSB, ¿puedo escoger un dispositivo donde el fabricante haya especificado una potencia máxima de transmisión de 500 w?

 Si el fabricante es fiable y el dispositivo se va a utilizar en condiciones de adaptación de impedancias, entonces lo puedo utilizar.

Las potencias máximas de trabajo de especifican en condiciones de adaptación. Si esta no se da, es preferible escoger un BALUN diseñado para una potencia superior, por ejemplo para 1 Kw.

Ejemplo:

* Voy a utilizar un dipolo acortado en la banda de 40m
* La impedancia de entrada de la antena no es de 50 ohm
* Quiero utilizar un máximo de 1000 w SSB

-->RECOMENDACIÓN: Probablemente la impedancia de la antena sea baja (en módulo), y el dipolo será reactivo. Lo mejor sería utilizar un BALUN 1:1 de corriente que soporte al menos 2 Kw en SSB.



UNUNs

¿Qué es es un UNUN?

Los unun (del inglés unbalanced/unbalanced) son dispositivos que sirven para adaptar líneas de transmisión no balanceadas a cargas no balanceadas. Un caso típico es el de las antenas de hilo largo alimentadas por un cable coaxial. En este caso, al igual que para los balun, el dispositivo unun se puede construir de manera que realice una determinada transformación de impedancias entre su entrada y su salida. Por ejemplo, si nuestra línea de transmisión es un cable coaxial con 50 ohm de impedancia característica, un unun 9:1 nos servirá para realizar la adaptación con antenas de hilo largo con una impedancia de aproximadamente 450 ohm.

  

Si quiero instalar una antena de hilo, ¿qué UNUN elijo?

Depende de la longitud del hilo y de las bandas de frecuencia en las que se quiera trabajar. Normalmente, para las bandas altas existen mejores antenas que un hilo para obtener un buen rendimiento. En cambio, en bandas bajas puede ser una buena opción.

Un hilo largo tiende a darnos impedancias altas, mientras que un hilo escaso suele dar impedancias más bajas. Esta afirmación hay que tomarla con precaución, puesto que la impedancia resultante depende de la frecuencia y de la toma de tierra que estemos utilizando.

Desde luego la típica utilización de hilos cortos en caña de pescar para la banda de 40m con UNUN 9:1 no es aconsejable, puesto que la impedancia resultante puede ser muy baja y, como consecuencia, que el acoplador utilizado no sea capaz de hacer su función. Es preferible bajar la relación de transformación del UNUN a 4:1 ó 2:1.

 

Ejemplo 1: Hilo de más de 20m para trabajar en las bandas de 40 y 80m

Recomendación: UNUN 9:1

Ejemplo 2: Hilo de menos de 12m para trabajar en la banda de 40m

Recomendación: UNUN 2:1
 

Una opción interesante es la del UNUN multimatch 9:1 y 4:1. Podemos utilizar la entrada de antena que más nos interese en nuestra instalación particular.

Cuando la impedancia de la antena se encuentra en el margen 50-150 ohm, la mejor opción es el UNUN 2:1. Nuestro tuner siempre va a acoplar.

  

Si quiero utilizar un UNUN 9:1 para transmitir con 800 w en SSB con mi hilo largo, ¿puedo escoger un dispositivo donde el fabricante haya especificado una potencia máxima de transmisión de 1000 w?

 Lo normal es que, si el hilo es realmente largo comparado con la longitud de onda de trabajo, la impedancia del hilo sea alta y sea adecuada la utilización del UNUN 9:1. No obstante, esta impedancia no suele coincidir con los 450 ohm deseados y, además, suele ser un valor complejo, es decir, la impedancia es reactiva (Z = R + j X). Esto conduce a una desadaptación en el punto de alimentación de la antena, por lo que nos conviene que el UNUN vaya holgado en lo que se refiere a especificación de máxima potencia de trabajo.

Además, la relación de transformación es elevada, lo que implica que, ante desadaptaciones de impedancia, el núcleo del toroide deba tolerar un mayor estrés.

La recomendación, por tanto, es utilizar un transformador del tipo UNUN 9:1 para un máximo de 2 Kw SSB.

 

FUENTE: 

EB4HRA BALUNS... Ingeniería made in Spain

www.eb4hra-baluns.blogspot.com