817-onair | Amateurfunk Forum für Transceiver, QRP und Funkbetrieb

Hallo,

viele OMs wünschen sich einen symmetrischen Tuner, um einen Dipol über eine symmetrische Speiseleitung (Hühnerleiter) speisen zu können, da diese Betriebweise sehr verlustarm arbeitet.

Als Besitzer eines unsymmetrischen ATU vom Typ Z-11 habe ich einige Untersuchungen angestellt, wie man sinnvoll eine symmetrische Speiseleitung anschließen kann.

Es zeigte sich, dass ein Strombalun alle Eigenschaften besitzt, um die gestellten Aufgaben (gute Symmetrieeigenschaften, große Bandbreite und geringe Verluste) am besten zu erfüllen.

Ein Strombalun besteht aus zwei Ferritringkernen mit je zweidrähtigen Wicklungen, die am unsymmetrischen 50 Ohm- Eingang parallel und am symmetrischen 200 Ohm- Ausgang in Reihe geschaltet sind. Die Induktivität dieser Wicklungen soll bei der tiefsten Betriebsfrequenz möglichst hoch sein, um eine gute Symmetrie zu erreichen.

Eine solche Schaltung erreicht nicht die Qualität eines echten symmetrischen Tuners, stellt aber für QRP einen guten Kompromiss dar.

Das Schaltbild zeigt die sich ergebende Gesamtschaltung. Mit dem Schalter S1 wird zwischen unsymmetrischen Betrieb (Schalter offen) und symmetrischem Betrieb umgeschaltet.

Nicht mit eingezeichnet wurde ein Kondensator von ca. 5-15 pF vom Ausgang Schalter gegen Masse, mit dem der Frequenzgang des Strombaluns optimiert werden kann. Der optimale Einsatzbereich des Strombaluns reicht von 1,8 MHz bis 52 MHz.

Für einen praktisch realisierten Strombalun gibt HB9AFR im QRP-Report H1/2004, S.30-31 folgende Daten an:

Ferritkern: Je 2 Ferritkerne FT 50-43 (Amidon) werden zusammen geklebt und zweidrähtig mit 2*3 Windungen bewickelt. Diese Spulenkonstruktion wird zweimal benötigt. Als Wickeldraht wird handelsüblicher Klingeldraht mit 0,6 mm verwendet. Das Wickelschema hat W1CG erfunden. Es wurde von DK3RED im QRP-Report H.4/2002, S.9-13 ausführlich mit Bildern vorgestellt.

Es wird zunächst eine Hälfte des Kernes mit 3 Windungen zweidrähtig bewickelt. Die Wicklung ist so auf den halben Kern zu verteilen, dass sich die gemeinsam gewickelten Drähte berühren. Danach werden die Drähte in Richtung Ausgangspunkt der Wicklung quer durch den Ringkern zurückgeführt und die zweiten 3 Wicklungen auf die noch freien Kernhälfte gewickelt. Durch dieses Wickelschema liegen Ein- und Ausgang der Wicklungen entgegengesetzt auf dem Ringkern. Hat man zweifarbigen Klingeldraht benutzt, gibt es mit der Unterscheidung der Wicklungen keine Probleme.

Die Kerngröße wurde so gewählt, dass der Srombalun ohne Probleme im Z-11 eingebaut werden kann. Es sind lediglich zusätzliche Löcher für den Schalter und die Antennenbuchsen zu bohren. Der Strombalun ist für QRP ausgelegt und dürfte ohne Erwärmung 10W Dauerstrich übertragen können. Die beigefügten Bilder zeigen mögliche Aufbauvarianten. Ich wünsche viel Spaß beim Nachbau.

Wer weitere Informationen benötigt, kann die angegebenen Hefte beim Funkamateur, http://www.funkamateur.de , für 2,50 Euro pro Heft käuflich erwerben.



73 de Gerd, DM2CDB

Hallo Jochen,


Du hast es in Deinem ersten Schreiben schon ganz richtig gesehen, der Strombalun besteht wegen der Symmetrieforderungen immer aus zwei Kernen. In diesem speziellen Fall hat der Erfinder jeweils zwei Kerne zusammengeklebt und dann gemeinsam bewickelt. Der spezielle Strombalun erfordert also 4 Ringkerne. Nur so ist sichergestellt, dass auch bei hohen Frequenzen mindestens 10 W übertragen werden können.

Ein 1:1 Strombalun erfordert jeweils nur eine Wicklung pro Ringkern. Ich habe auch schon Konstruktionen gesehen, wo ein Koaxkabel auf einen Ringkern gewickelt wurde.

Das Grundprinzip des Strombaluns ist die Mantelstromsperre. Die 1:4 Transformation wird durch die Beschaltung der Wicklungen erreicht, auf der 50 Ohm-Seite sind sie parallel und auf der 200 Ohm-Seite sind sie in Reihe geschaltet.

Die Bilder zeigen keinen zusammengeklebten Ringkerne, da ich fertige Bilder zur Illustration benutzt habe. Den fertigen Strombalun mit zwei Ringkernen zeigt das obere recht Bild, erkenntlich an den zwei Mittelkreuzungen.

Ich hoffe, alle Klarheiten sind beseitigt.



73 de Gerd, DM2CDB

Hallo Jochen,

mir ging es in meinem Artikel in erster Linie um die Möglichkeit, dem Z-11 einen symmetrischen Antennenanschluß zu verpassen. Die Kenntnisse über den Strombalun habe ich voraus gesetzt. Zwischen dem Artikel im QRP-Report und Deine Quelle besteht der Unterschied, dass HB9AFR im QRP-Report die Messwerte bis 50 MHz angegeben hat und in Deiner Quelle nur bis 30 MHz. Gerade im Bereich 30-50 MHz zeigt sich der große Unterschied beider Varianten, d.h. die Werte mit zwei zusammengeklebten Kernen sind in diesem Bereich bezüglich SWR erheblich besser als Deine Version.

Die beigefügten Bilder zeigen den grundsätzlichen Unterschied zwischen Spannungs- und Strombalun. Der Spannungsbalun arbeitet nach dem Prinzip des Spartrafos, während der Strombalun das Prinzip der Symmetrierung mittels Mantelstromsperre verwendet.

Für alle interessierten Leser auch noch den Originalartikel von W1CG.


73 de Gerd, DM2CDB