In de wereld van radioantennes is optimale signaalontvangst cruciaal. Het proces is echter niet zo eenvoudig als het aansluiten van de antenne-elementen op de radio. Om de complexiteit te begrijpen, moeten we het concept van baluns onderzoeken. In deze blog bespreken we wat baluns zijn, hun belang en hoe ze werken.
Wat is een balun?
Een balun, een afkorting van "balanced to unbalanced", is een apparaat dat een gebalanceerd signaal omzet in een ongebalanceerd signaal. Maar wat betekent dat precies? Wanneer een antenne een signaal ontvangt, absorbeert het radiogolven uit de omgeving. Dit signaal verzamelt zich aan de uiteinden van elk antenne-element en creëert ladingen bij de voedingspunt/knooppunten. Deze ladingen bevatten de gewenste signalen die we naar de radio willen overbrengen.
De uitdaging van signaalbalans
De signalen bij de voedingsknooppunt zijn vaak in tegengestelde fasen, wat bekendstaat als een gebalanceerd signaal. Hoewel dit ideaal is voor de antenne, vormt het een uitdaging bij het aansluiten op de radio. De radio verwacht een ongebalanceerd signaal, waarbij één geleider alle informatie draagt en de andere als referentiepunt fungeert.
Op de afbeelding hierboven zie je 3 verschillende type baluns. De kleine lichte baluns BL-01 en BL-04 zijn geschikt voor 80m - 10m, maximaal 100W PEP (CW en SSB). Modellen met een verhouding van 1:1 en 1:4 zijn 'normale' baluns. Op de onderste afbeelding zie je de BL-09, dit is een 1:9 unun ('MTFT') met een massaschroef aan de zijkant. De baluns hebben een PL-aansluiting aan de invoerkant en een roestvrijstalen M4 bout aan de uitvoerzijde
De verschillen tussen baluns en ununs
Het belangrijkste verschil tussen deze twee is dat baluns zijn ontworpen om impedanties te matchen tussen gebalanceerde en ongebalanceerde circuits, terwijl ununs impedantie matcht tussen twee ongebalanceerde circuits.
Waterdichtheid van baluns
Baluns zijn voorzien van een kunststof behuizing met aan de onderzijde een een ventilatie opening. De behuizing is niet verlijmd en kan geopend worden doormiddel van een kliksysteem. Hierdoor is deze behuizing niet permanent waterdicht. Mocht je tips of advies willen over het waterdicht maken van je balun dan raden wij je aan om een forum te bezoeken en een topic te lezen over dit onderwerp. Het gebruik van giethars wordt in elk geval sterk afgeraden doordat dit hard wordt en je er nooit meer bij kunt om te veranderen en omdat het niet altijd goed is de ontvangst.
De ongebalanceerde oplossing
Om dit evenwicht te corrigeren, hebben we een manier nodig om het gebalanceerde signaal om te zetten in een ongebalanceerd signaal. Dit is waar baluns van pas komen. Er zijn twee veelgebruikte ontwerpen: de coaxiale balun en de spoelbalun.
De coil balun
Bij de coil-balun, dit is een balun met spoel, worden de voedingsknooppunten verbonden met een spoel van een transformator, zodat ze in lijn werken. Deze opstelling maakt het mogelijk dat de stroom in de andere spoel van de transformator wordt geïnduceerd, die vervolgens op de radio is aangesloten. Door dit proces wordt het gebalanceerde signaal omgezet in een ongebalanceerd signaal, waardoor naadloze communicatie tussen de antenne en de radio mogelijk is.
De coaxiale balun
In het ontwerp van de coaxiale balun wordt één voedingsknooppunt via een coaxkabel met het andere verbonden. De lengte van de kabel is cruciaal in deze opstelling, omdat deze de vertraging in het signaal vanaf het eerste knooppunt bepaalt. Wanneer het signaal het tweede knooppunt bereikt, zijn beide signalen perfect in fase. Dit gesynchroniseerde signaal van beide knooppunten wordt vervolgens naar de radio verzonden, wat zorgt voor optimale ontvangst.
Het belang van een balun
Nu we begrijpen hoe baluns werken, laten we hun belang in radiosystemen verkennen. Baluns spelen een cruciale rol bij het zorgen voor efficiënte signaaloverdracht en -ontvangst. Zonder een balun zou het rechtstreeks aansluiten van de antenne op de radio resulteren in signaalannulering en ruis-interferentie.
Het potentieel van je antenne maximaliseren
Door een balun te gebruiken, kunnen we het volledige potentieel van de antenne benutten. Het aansluiten van de antenne-elementen op de balun maakt de conversie van het gebalanceerde signaal naar een ongebalanceerd signaal mogelijk, waardoor alle signalen effectief naar de radio worden overgebracht. Deze optimalisatie leidt tot verbeterde signaalhelderheid en algehele prestaties.
Overwegingen
Hoewel we de basisprincipes van baluns hebben besproken, zijn er aanvullende factoren om te overwegen. De frequentietolerantie van baluns en impedantie-aanpassing zijn essentiële aspecten die de effectiviteit beïnvloeden.
De binnenzijde van een balun
Veelgestelde vragen
Waar moet een balun worden geplaatst?
Een balun moet dicht bij het voedingspunt van de antenne worden geplaatst om gebalanceerde signalen effectief om te zetten in ongebalanceerde signalen. Idealiter moet deze 10 tot 20 voet van de tuner worden geplaatst om de lengte van de ongebalanceerde lijn van de antenne naar de balun te minimaliseren.
Is een balun gewoon een transformator?
Hoewel een balun functioneert als een transformator door gebalanceerde signalen om te zetten in ongebalanceerde signalen (en omgekeerd), zijn baluns specifiek ontworpen voor radioantennes. Baluns zorgen voor optimale signaaloverdracht door de transmissielijn te isoleren en een gebalanceerde uitgang te bieden, waardoor ze specialistischer zijn dan typische transformatoren.
Vermindert een balun ruis?
Een balun kan aanzienlijke ruis verminderen door te voorkomen dat gemeenschappelijke modusstromen via de coaxkabel van de antenne teruglopen. Baluns blokkeren ook ongewenste ruis die wordt opgepikt op de buitenhuls van de coax, waardoor de ruisvloer in je ontvanger effectief wordt verlaagd voor een helderdere signaalontvangst.
Conclusie
Baluns zijn essentiële componenten in radiosystemen. Ze maken de omzetting van een gebalanceerd signaal naar een ongebalanceerd signaal mogelijk, wat zorgt voor optimale communicatie tussen de antenne en de radio. Door de principes van baluns te begrijpen, kunnen we het potentieel van onze antennes maximaliseren en onze algehele radio-ervaring verbeteren. We zijn dankbaar voor de bijdragen van individuen aan open-source software omdat hun bijdragen een significante rol spelen in de vooruitgang van radiotechnologie.
