Еще раз о "балунах"
Мы вновь возвращаемся к теме "балунов", поднятой в публикациях [1], [2], поскольку появилась новая информация [3]. Напомним, что "балун" — это устройство, расположенное у самой антенны и устраняющее затекание ВЧ токов на оплетку кабеля, т. е. осуществляющее переход от симметричного входа антенны к несимметричному кабелю (BALanced to UNbalanced = BALUN). Если не требуется трансформации сопротивлений, то его часто выполняют в виде дросселя, намотанного самим коаксиальным кабелем снижения.
Эд Джилберт (WA2SRQ), получив доступ к векторному измерителю им-педансов Hewlett-Packard 4193A, провел серию измерений полного сопротивления катушек из коаксиального кабеля RG-213. Сначала он вел намотку виток к витку на каркасе из пластиковой трубы, выводы оплетки длиной около 50 мм подключал к прибору. Затем обмотку снимал с трубы, превращал в бухту и снова проводил измерения.
Результаты представлены в [3] таблицами модуля и фазового угла полного сопротивления, снятыми через 1 МГц в полосе 1 ...35 МГц. Они трудны для восприятия, поэтому на основе этих данных мы построили графики модуля полного сопротивления катушек для трех, наиболее характерных случаев (см. рисунок). Ясно виден резонансный характер кривых. Данных по фазовому углу мы не приводим, заметим только, что во всех случаях на частотах ниже резонансного пика сопротивление "балуна" носит индуктивный характер, а на частотах выше — емкостный.
Кривая 1 относится к цилиндрической катушке из шести витков с внутренним диаметром 108 мм. Кривая 2 соответствует цилиндрической катушке из восьми витков с внутренним диаметром 168 мм. Кривая 3 — той же катушке, снятой с трубы и свитой в бухту. Побочные резонансы, видимые на кривой 2 в окрестности частот 18...20 МГц, вызваны, по-видимому, влиянием окружающих предметов или какими-то наводками.
Главное требование к подобным "балунам" — эффективно запирать токи, текущие по оплетке кабеля. Для этого, по оценкам автора, модуль полного сопротивления "балуна" должен быть раз в 20 больше импеданса нагрузки, подключенного к оплетке. Последний, при 50-омной антенне, составляет половину этого значения, т. е. 25 Ом. Таким образом, "балун" из кабеля будет хорошо работать в той полосе частот, где модуль его полного сопротивления больше 500 Ом. Чтобы найти эту полосу, достаточно провести на графиках горизонтальную линию на уровне 500 Ом и по пересечениям с кривой полного сопротивления определить граничные частоты полосы.
Автор рекомендует для диапазонов от 20 до 10 метров использовать цилиндрическую катушку из шести витков (кривая 1), для диапазонов от 40 до 15 метров — катушку из восьми витков (кривая 2). Применять "балун" в виде бухты кабеля он вообще не советует ввиду его большой собственной емкости, приводящей к резкому снижению сопротивления на частотах выше резонансной и, как следствие, к сужению рабочей полосы частот. Он предостерегает также от намотки излишнего числа витков, это случай, когда "больше — не всегда лучше".
ЛИТЕРАТУРА
1. Balun из фидера. — Радио, 2001, № 10, с. 65.
2. Поляков В. Balun или не balun? — Радио, 2002, № 1,с. 65.
3. <http://www.k1ttt.net/technote/ airbalun.html>
Радио 2-2005, с.66-67.