Este manual do BalUn 1:4 de 600 Watts irá ajudá-lo passo a passo na montagem do kit caseiro.
Se uma antena off-center-fed (antena Windom) for alimentada com um cabo coaxial vindo do transceptor, é necessário utilizar um BalUn 1:4.
BalUn significa Balanced to Unbalanced (Balanceado para Desbalanceado).
Assim, adaptamos um sistema de alimentação desbalanceado (cabo coaxial) a um sistema de antena balanceado.
A impedância característica de uma antena off-center-fed (Windom) é aproximadamente 200 a 300 ohms.
O transceptor possui impedância de 50 ohms, portanto também é necessário fazer adaptação de impedância.
Este BalUn 1:4 utiliza um transformador simétrico de adaptação de impedância 1:4.
O BalUn 1:4 de 600 W é adequado para uso QRO (alta potência).
A principal razão para usar um bom BalUn é garantir que o cabo coaxial não se torne parte do sistema de antena e comece a irradiar. Isso pode causar diversos efeitos indesejados, como:
- Interferência
- EMI (Interferência eletromagnética)
- RFI (Interferência de radiofrequência)
- Padrão de radiação da antena distorcido
- Nível de ruído instável
Este último ocorre porque a malha do cabo coaxial não apenas irradia quando você transmite, mas também funciona como uma antena receptora.
São utilizados dois núcleos toroidais de ferrite FT240-43:
- um para o BalUn
- outro para o transformador de impedância
A principal característica de um bom BalUn é:
- Máxima redução da corrente de modo comum
- Perda mínima da corrente diferencial
Existe muita informação na internet e em livros sobre como fazer um BalUn, mas infelizmente também existem muitos projetos ruins que quase não funcionam.
Este projeto é comprovadamente muito eficiente.
O gabinete (caixa)
Neste guia passo a passo para o BalUn 1:4 de 600 W, começamos marcando e perfurando o furo para o conector coaxial.
O diâmetro do furo deve ser 16 mm.
Como é um furo grande, o ideal é usar uma broca escalonada (step drill).
DICA:
Faça o furo o mais alto possível na caixa (lado da tampa).
Isso facilita muito a conexão depois.
O centro do furo deve ficar a 1,5 cm da borda.
Após fazer o furo de 16 mm, coloque o conector no local para marcar os furos de fixação.
Foi utilizado um conector fixado com 4 parafusos, mas 2 parafusos também funcionam.
Esses furos podem ser feitos com broca de 3,5 mm.
Agora marque e faça os furos para:
- Conexões da antena
- Olhal de tração (suporte para tensão do fio)
Para antenas longas ou permanentes, é altamente recomendado usar um suporte de tração.
Tamanhos dos furos:
- Olhal de aço inox: broca de 6 mm
- Terminais da antena: broca de 5 mm
A posição desses furos pode ser escolhida de acordo com sua preferência.
Após fazer todos os furos, monte as peças conforme mostrado.
Nos terminais da antena, acima e abaixo do terminal M5, utilize as arruelas de pressão serrilhadas fornecidas.
Essas arruelas ficam dentro da caixa, não do lado de fora.
Assim, o parafuso não gira ao conectar o fio da antena.
Do lado externo coloque:
- Uma arruela lisa
- Uma porca M5
Como são utilizados dois toroidais, a placa de montagem deve ser elevada.
Instale os espaçadores M3 conforme indicado.
Existem porcas extras ao redor dos espaçadores, pois sem elas os espaçadores poderiam danificar a caixa.
O BalUn
Agora começa o trabalho principal:
enrolar os núcleos toroidais para:
- o BalUn
- o transformador simétrico de impedância
Neste kit foi escolhido usar fio com isolamento PTFE (Teflon) para ambos.
Portanto, dois núcleos precisam ser enrolados.
ATENÇÃO:
Os núcleos parecem quase iguais, mas são enrolados de forma diferente.
Primeiro: BalUn 1:1 (filtro de corrente de modo comum)
Comece prendendo dois fios com uma abraçadeira (zip tie).
Isso facilita muito o processo.
Deixe cerca de 7 cm de fio na ponta, o que é mais do que suficiente.
Depois faça 12 voltas na metade do toroide, conforme mostrado.
As voltas devem ficar bem juntas.
Em seguida faça 12 voltas na segunda metade do toroide.
Observe atentamente:
- os fios devem ser enrolados exatamente como no exemplo
- não troque as cores
- não mude o sentido das voltas
Na parte inferior da foto:
- quatro fios aparecem sobre o toroide
- os dois fios azuis ficam juntos
- os fios pretos ficam nas extremidades
Na parte superior da foto ocorre o contrário:
- os fios vêm por baixo do toroide
- os fios pretos ficam juntos no centro
- os fios azuis ficam nas extremidades
Se isso não estiver correto, desfaça e comece novamente.
Transformador de impedância simétrico 1:4
Agora vamos ao transformador 1:4.
Comece enrolando 12 voltas bifilares no lado esquerdo do núcleo.
Mantenha as cores exatamente como nas imagens.
No lado esquerdo:
- os fios começam por cima do núcleo (visto por baixo)
- terminam por cima do núcleo (na parte inferior)
No lado direito acontece o inverso:
- começam por baixo
- terminam por cima
Esse trecho pode parecer confuso, então observe cuidadosamente as ilustrações.
ATENÇÃO:
O transformador 1:4 é enrolado de forma diferente do BalUn 1:1.
Depois de enrolar conforme mostrado:
- solde juntos os dois fios internos na parte superior
Finalização
A HF Kits desenvolveu uma solução para fixar os toroidais.
Com a placa de montagem HF Kits, é fácil prender os toroidais usando abraçadeiras plásticas.
Primeiro prenda os toroidais na placa, antes de instalar na caixa.
Posicionamento:
1️⃣ Coloque o BalUn 1:1 como mostrado (fios azuis juntos na parte inferior).
2️⃣ Coloque a placa de montagem no centro.
3️⃣ À direita coloque o transformador simétrico 1:4.
Verifique com atenção.
Depois empilhe:
- BalUn 1:1
- placa de montagem
- transformador 1:4
Agora prenda os dois núcleos com 4 abraçadeiras.
Conexão entre os núcleos
Os dois conjuntos agora precisam ser conectados.
No lado onde saem:
- 4 fios azuis
- 4 fios pretos
Faça o seguinte:
- solde os quatro fios azuis juntos
- solde os quatro fios pretos juntos
Mantenha os fios o mais curtos possível.
Garanta que as duas soldas não possam encostar.
Agora restam 6 fios:
- 2 azuis e 2 pretos do BalUn 1:1
- 1 azul e 1 preto do transformador 1:4
Conexões:
- os 4 fios do BalUn 1:1 vão no conector SO239
- os 2 fios do transformador 1:4 vão nos terminais da antena
Coloque o BalUn dentro da caixa e ajuste o comprimento dos fios.
Conexões finais:
- 2 fios azuis do BalUn 1:1 → pino central do SO239
- 2 fios pretos do BalUn 1:1 → terra do SO239
- fio azul e fio preto do transformador 1:4 → terminais da antena
Não importa qual fio vai em qual terminal da antena.
Aplicações do BalUn 1:4
Existem várias antenas que podem usar um BalUn 1:4.
A antena deve ter impedância de cerca de 200 ohms no ponto de alimentação.
Algumas pessoas usam BalUn 1:4 em:
- Delta Loop
- Quad Loop
Mas pessoalmente considero um BalUn 1:2 mais adequado para essas antenas.
O BalUn 1:4 é ideal para alimentar uma antena Off-Center-Fed (Windom).
Essa antena possui:
- meia onda de comprimento (ou múltiplos)
- alimentação em 1/3 do comprimento total
Exemplo:
Uma antena de 20 metros de comprimento total.
Alimentação em 1/3:
- 6,66 m
- 13,33 m
Essa antena pode operar em:
- 10 metros
- 20 metros
- 40 metros
Na prática:
- em 40 m → meia onda
- em 20 m → uma onda completa
- em 10 m → duas ondas completas
O ponto de alimentação tem aproximadamente 200 ohms.
Ajuste fino da antena
Instale a antena com um pouco de fio extra no local desejado.
Depois ajuste o comprimento usando:
- analisador de antena
- medidor de SWR
Regra importante:
Você pode cortar, mas não pode adicionar facilmente.
Portanto, não corte demais.
Sempre corte proporcionalmente nos dois lados para manter a antena equilibrada.
A proporção deve seguir o tamanho dos fios:
- corte o dobro no fio longo
- em relação ao fio curto
Exemplo:
Se quiser encurtar 15 cm:
- corte 5 cm do lado curto
- corte 10 cm do lado longo
