UN-UN¿CUANTASVUELTAS?

Hola, no se si te entiendo bien Maximo, un balun no tiene tres puertos, tiene uno asimetrico y otro simetrico, creo que lo correcto seria conectar una resistencia no inductiva al puerto simetrico y ahi conectar otro balun de igual relacion de transformacion, PERO DE CARATERISTICAS CONOCIDAS, para volver a pasar el sistema de simetrico a asimetrico y de ahi al VNA. Con esto se podria hacer la medida de transmision.
Para la de reflexion bastaria con la mencionada carga y una de las bocas y creo que es lo mas habitual, despues con aplicar potencia ver la tension que cae en la carga y en la entrada del balun y aplicar la ley de Ohm, sacas la potencia que se pierde en el balun.
73.

Hola,

Escribió:

un balun no tiene tres puertos

Pedro, me refiero a lo siguiente;

http://www.arrl.org/files/file/QEX_Next_Issue/Nov-Dec_2010/Skelton_QEX_Nov-Dec.pdf

Any balun or line choke can be viewed as a 3-port device. Let’s call the unbalanced side port 1 and the twin connections on the balanced side ports 2 and 3.
Port 1 is the normally unbalanced port while ports 2 and 3 are on the balanced side.

O aquí; https://www.anaren.com/sites/default/files/uploads/File/BalunTesting_0.pdf

A balun consists of an “unbalanced” port and two “balanced ports”.

Y aquí llega el meollo de la cuestión;

Using a 2-port analyzer to evaluate the performance of a 3-port device involve
s some switching of cables and performing multiple measurements to gather enough information to perform the calculation to evaluate the true balanced performance.

De ahí si alquien con experiencia y conocimientos me puede ayudar para saber como medir un balun correctamente (solo dispongo de VNA).

Cuando digo medir, me refiero a pérdidas y reactancia básicamente.

Medir ROE, efectivamente, es fácil, pero lo otro... no lo veo claro.

El primer artículo nombra algo de lo que dijo Francisco. Parece que no iba equivocado;

Measurements and calculations of CMRR can be made by directly measuring
impedance in the common-mode path, or by observing power flows using a power meter or oscilloscope

Muchas gracias

73, Máximo - EA1DDO

esto de los puertos hay que interpretarlos,no traducirlos,el viene a decir ,para que nos entienda todo el mundo ,tres positivos ,entrada y dos salidas con tension positiva también, pero claro de diferente valor, que a la entrada,pero realmente es una entrada,una salida,un saludo EB3DYO FRANCISCO

Entonces, ¿Como puedo medir un balun con un VNA?
Por ejemplo, ¿Le inyecto señal por una de las entradas paralelas y masa, y mido a la salida coaxial?
¿Habrá que cargar la otra entrada? ¿Con cuanto, 50 OHm o la mitad del valor de transformación?

Gracias

73, Máximo

Máximo:
lee lo que ha escrito W8JI:
http://www.w8ji.com/balun_test.htm
jon, ea2sn

Hola.

Os pongo el sistema que uso yo para comprobar en este caso un BALUN 1.1 de corriente. Está muy resumido, sencillo y creo que se entiende lo que se quiere explicar.
Yo uso analizador de espectros o el VNA, pero con el osciloscopio y con cuidado a la hora de hacer la medida, también sale.
73's

https://dl.dropboxusercontent.com/u/77650969/BALUN%201-1.pdf

lo que yo quería decir,pero mejor explicado jijij un saludo EB3DYO FRANCISCO

hola de nuevo,has probado el software "balun design",o que opinion te merece ,esta en http://www.qsl.net/ve3sqb
sigo probando ,gracias un saludo EB3DYO FRANCISCO

bueno doy por terminado las pruebas,efectivamente "el libro gordo de petete" tiene razón como siempre ,con 4 veces sobra,despues de muchas pruebas y diferentes toroides el mejor el -43 ,como es para qrp he utilizado dos ft 50-43 y 7 espiras con hilo de 0.8mm dando un inductacia de 16uh cubre perfecto de 0 a 30 y no llegando a 1.2 de roe a 66mhz,cosa que he visto que el AL que dan con el real no se parecen ni en pintura jiji,esto tambien se refleja en los datos del AL con toroids.info y el programa del enlace anterior,.Por cierto en este la frecuencia los decimales con coma ,no punto ejemplo1.8mhz sera 1coma8,y estar atentos a los letreros en rojo que nos avisan si el toroide no es correcto para la frecuencia o utilizamos demasiada permeabilidad por ejemplo los de -2 los da como no validos para baluns por debajo de 4mhz y los de -77 nos dices que usemos otro de menos u,este programa calcula la inductancia para 4 veces la entada,va bien y correcto si estamos atentos a lo dicho un saludo EB3DYO FRANCISCO

Hola,

Bueno, creo que tengo suficiente para empezar.

La verdad, hay balun por todas partes. Venden balun de todas las formas y colores, pero para hacer bien varias medidas a un balun... hay poca información al respecto, y me parece a mi que no todos saben del tema.
Y aún quedaría el tema de saturación de nucleo/permeabilidad, polvo de hierro/ferrita, las corrientes esas de Foucault o Eddy currents, que balun trabajan con líneas de transmisión y cuales con flujo, etc.

Todo un mundo.

Yo de momento, he construido un balun (Guanella 4:1 con doble toroide) y he documentado el proceso en un artículo el cual saldrá en la revista de URE, y lo colgaré en mi web.
A continuación, voy a intentar hacer algunas mediciones más, y si salen bien lo publicaré como una segunda parte.

Una pregunta más.

Francisco, primeramente agradecerte el documento PDF.
Respecto al atenuador para medir con el VNA, ¿Como lo calculas R10 y R11?
Lo pregunto para poder calcular si el balun es 2:1, 4:1, etc.

Muchas gracias

73, Máximo - EA1DDO

Hola Maximo,R10 sera un valor alto para que con R11 de 50ohms(fija) no afecte a la carga del balun R9 que en tu caso del balun 4:1 sera de 100ohms,unos 4000ohms valdrían para R10,luego si usas osciloscopio con la tension que tengas y la ley de ohm sabras la tension que hay en R9,es bastante entretenido,casi mejor seria rectificar la tension en R9 a modo de watimetro y calcular potencia ,duplicarla,y tendría que ser igual a la entrada sino ver la diferencia de potencia y sabras los dbs de perdida,son dos métodos casi iguales,un saludo EB3DYO FRANCISCO

Hola.

Ante todo, me alegro que al final consiguieses lo que buscabas con ese BALUN Francisco.
Respecto a lo que pregunta Máximo, es como bien te dice Francisco.
Si te fijas, en el esquema mido sobre una resistencia de 25 Ohms. Por el cuento de la vieja, no le he asignado diez veces si no 20 veces más valor a la resistencia, por dos motivos:

a) No cargar la resistencia de 25 Ohms. Cuando conectes el sistema de medida, la resistencia equivalente que verá ese puerto, será de 23.9 Ohms. Hablamos de un 4.4% menos, lo cual es inapreciable.

b) Ayudar a fijar la impedancia hacia el instrumento, ya que va a ir por un cable coaxial, e interesa que el resultado no dependa de la longitud del cable si hay desadaptaciones. Si la linea, y el instrumento son de 50 Ohms, ahora la fuente de señal, pasa a ser a efectos prácticos R11 en paralelo con con (R9+12,5). Eso queda en torno a 50,6 Ohms.
Por una parte conseguimos que no afecte el hecho de conectar nuestra sonda de medida, y además la salida de la sonda está normalizada a 50 Ohms.

Ahora viene cuando vemos cuanto atenúa el invento. Ponemos un valor de tensión a R9. Normalmente le pondremos 1V. Esto puede sonar si trabajas con admitancias.

Como hemos dicho que el hecho de conectar nuestra sonda, apenas afecta un 4%, decidimos que incluso con la sonda conectada, ese valor de 1V sigue siendo el mismo.
Ahora calculamos el divisor formado por R10 y R11, pero (siempre hay un pero) R11 es de 56 Ohms, que estará en paralelo con los 50 Ohms del instrumento que vamos a usar, por ejemplo el VNA o un analizador de espectros. Así R11 la hemos de sustituir por una R de 56//50= 26,4 Ohms.
El divisor es 510+26,4. La corriente del divisor será 1/ (510+26,4)=1,864mA, si queremos saber que tensión hay en el puerto de salida, multiplicamos la corriente por la resistencia; 1,864mA x 26,4 Ohms = 49,2mV.
Si calculamos 20 x Log (1/49,2mV)=26,16dB. Esa es la atenuación respecto a la entrada.
Veo que no calculé bien en el documento, tal vez los decimales o redondeé, pero los cálculos y resultados deberían ser estos.

Intentaré hacer un documento o un vídeo de como hago las mediciones, a ver si os es de utilidad. 73,s

Gracias,era saber de donde venia la cosa de los balun,porque copiar lo que esta hecho es muy facil :laugh: y asi mas de uno ha aprendido un poco,un saludo,EB3DYO FRANCISCO

Hola,

Gracias a ambos por las explicaciones.

A modo de resumen, a ver si lo entendí bien;

R10 = R9 x 20 (o más. Valor no crítico)
R11 = 56 OHm (no cambia valor)

¿Es correcto?

Gracias

73, Máximo

PD. No tengo osciloscopio, de momento. Lo haré con VNA.

Correcto y R7 y R9;de 100 ohm en tu caso al ser de 4:1 un saludo EB3DYO FRANCISCO

Si, R7 y R9 han de ser iguales, y la suma de ambas según la relación de transformación del balun. Eso lo tenía claro.

Lo que no tengo claro, es si el montaje del colega del primer PDF solo sirve para medir las corrientes de modo común, o si serviría también para medir pérdidas.

http://www.arrl.org/files/file/QEX_Next_Issue/Nov-Dec_2010/Skelton_QEX_Nov-Dec.pdf

Ese balun es 1:16 y lo que hizo fue;

For this balun with one port terminated in 50-Ω at the VNA detector and the other in a 50-Ω plug, an additional 700 Ω is required in the secondary path. As seen in the picture, precise 350-Ω resistors have been added in each of the secondary connections to provide 700 Ω
.

En el lado balanceado puso conectores BNC. Uno lo cargó con 50 OHm y en el otro el VNA.
Luego puso una resistencia de 350 OHm a masa en cada uno de los puertos balanceados.
Según el dice, 50 de una carga + 50 del VNA + 350 + 350 = 800 OHm
Como es relación 1:16 son 50:800 OHm.

Y de esa manera midió el CMRR, corrientes de modo común.
¿Serviría ese mismo método para medir pérdidas?

Midiendo de esa manera, en un solo puerto de cada vez, supongo que para obtener el total hay que multiplicar por dos, o sumar los resultados de ambos puertos.

Gracias

73, Máximo - EA1DDO

Hola Máximo.

Ante todo, si que sirve para medir pérdidas, aunque yo uso una pequeña pero importante variante.

Si te fijas, lo que el ha montado tiene su lógica, de hecho es el mismo método que uso yo para medir cuando trabajo en alta impedancia.

Hasta ahora hemos medido puertos de Z menor que 50 Ohms, por ejemplo 25 Ohms, por eso hemos paralelado con resistencias mayores y hemos formado un divisor.

En el montaje del artículo que has colgado, estamos midiendo una salida balanceada de 800 Ohms.
Eso es una resistencia de 800 Ohms entre los dos puertos de salida, o dos resistencias de 400 Ohms con toma central a masa. Exactamente lo mismo que en el PDF que puse sobre el BALUN de corriente 1:1.

Si sumas las dos de 400, hacen los 800. Entendido esto vamos un paso más allá.

Si yo quiero medir que tensión hay en cada puerto de salida, y he de montar el mismo sistema que hice para medir los de 25 Ohms, me encuentro que he de usar una resistencia de 400 x 25 = 10K. y luego la que fija la impedancia hacia el instrumento, que en el anterior montaje era de 56 Ohms, pero ahora yo bajaría a 51 Ohms.

El problema es que no hay resistencia de 10K, que se comporte como tal en HF. En continua sí, a 1MHz puede que también siga siendo 10K, pero ni a 30 ni 60MHz seguirá teniendo 10K. Y la cosa empeora al aumentar la frecuencia.

Así que hay que buscar otro método de hacer la medida. ¿Y por que no englobar el divisor de tensión dentro de la propia resistencia de carga ahora que es tan alta?

Ahora la salida balanceada es de 800 Ohms entre puertos, o 400 Ohms entre cada puerto y masa.
Como para calcular el rechazo en modo común, me veo en la obligación de medir el balance entre cada puerto de salida y eso se hace entre cada puerto y masa, pues aprovecho.

Si te fijas, él comenta que ha puesto una resistencia de 350 Ohms desde cada salida de los puertos, a dos conectores BNC.
También comenta, que cuando mide un puerto con el VNA, el puerto libre, lo carga con una resistencia de 50 Ohms.
El puerto que no medimos, ve 350 Ohms + 50 Ohms de la resistencia.
El puerto que medimos, ve 350 Ohms, más la impedancia del VNA que es de 50 Ohms. Ambos ven 400 Ohms, que acaban sumándose en 800 Ohms y adaptando el sistema.

Esto le permite medir cada salida, con lo que puede calcular el balance y así el rechazo de modo común.

De todos modos, no me gusta del todo lo que ha hecho, ya que el no ha fijado la impedancia de salida, que en el caso de cerrar el puerto con la resistencia de 50 Ohms en el propio BNC no es problema, pero en el caso del puerto de medida, estás atacando un trozo de coaxial de 50 Ohms, con una impedancia de salida de cerca de 750 Ohms, eso puede provocar que la respuesta en frecuencia no sea plana y tenga ondulaciones por la desadaptación, dependiendo de al longitud del coaxial.

No se si me he explicado, o tal sería mejor hacerlo con esquemas y demás.

73,s

Hola.

Dejo al final otro PDF sobre como hago las medidas que he comentado.

De todos modos no soy un experto en BALUNS, hago las medidas como creo que es la forma más correcta de hacerlas y como me ha ido bien en estos años en el trabajo.

https://dl.dropboxusercontent.com/u/77650969/BALUn%2016-1.pdf

Saludos.

magnifico articulo tal como tiene que ser un balun,primario secundario y arreando,aqui el balance siempre sera perfecto,no tiene toma media a masa,cosa que a Maximo le deseo TODA la suerte,porque el guañella con dos toroides y 4 bobinados buf,buf,buf,,el equilibrio ya se vera,yo como consejo comprobaría cada toroide por separado,porque al fin y al cabo son dos balun 1.1 en serie,repito suerte,,un saludo EB3DYO FRANCISCO

Hola,

Bueno, creo que tengo bastante información... para digerir y comprobar.
Muchas gracias a todos, especial Francisco - EB3DMR por esos didácticos documentos. Hay que agradecérselo ya que pocos se prestan a divulgar conocimientos.

El balun lo tengo listo y como ya había dicho, ya documenté el proceso y lo plasmé en un artículo que ya he enviado a URE para su publicación. Supongo que saldrá en Marzo.

A continuación, voy a intentar realizar las mediciones éstas de las que hablamos. Hoy más tarde voy a ir a comprar unas resistencias de película metálica para hacer esas combinaciones. también pedí en E-Bay unas transiciones de BNC a bornes, que me parecen muy útiles para poder conectar estos montajes al VNA de manera rápida y segura.

Con todo ello, intentaré medir además de pérdidas de retorno S11, medir también la atenuación a las corrientes de retorno (CMRR) y finalmente la atenuación total S21.
A ver si me sale bien. Si no os importa, os preguntaré en caso de problemas o dudas.

Cuando complete las medidas, lo documento todo y lo paso a otro artículo, para la revista y la página web, ya que creo que es bastante útil, y no hay mucho de esto por la red, y menos en español.

Muchas gracias

73, Máximo - EA1DDO