La Trampa Balun...

(Original 2006-11-29)
Preliminar: Ultima actualización 2006-12-13

Por Miguel R. Ghezzi (LU 6ETJ)
Hugo Martinez (LU 9DR)

 
Quiero dedicar este pequeño y modesto "inventito" a don Alberto Silva - "Uranito" (LU 1DZ), quien me ha honrado con su franca amistad y sobre todo su siempre estimulante y alentadora confianza. MRG.

El choke balun ha representado una solución más efectiva, desde el punto de vista eléctrico, para antenas monobanda (no estrictamente), pues no padece de los problemas de saturación, deformación, generación de armónicos, destrucción por errores, calentamiento-pérdidas, etc. de los balunes de banda ancha realizados con ferrites.

 
Una injusta fama que suele atribuírsele al choke balun es su peso, en mi opinión no es justificada. La objeción no resiste mucho análisis, pues si la antena estuviera unos pocos metros más elevada tendría también ese peso adicional en su propia línea de trasmisión adicional, su dueño no se quejaría de él y, por el contrario, la exhibiría con orgullo antes sus colegas.
 
Se ingenió una variante para construir un excelente balun monobanda basado en similar principio. Sustituyendo el choke usual por un circuito resonante paralelo que ofrece mucha mayor impedancia al paso de la corriente que circula por el lado exterior del cable coaxil de la bajada.
En efecto, si se arrollan unas pocas espiras de cable coaxil (bastante menos que en el choke balun, desde ya) y entre los extremos de esta bobina formada con el mismo cable coaxil se suelda sobre la malla el capacitor de sintonía, como se muestra en la figura (la zona oscura del dibujo representa la malla), este conjunto bloqueará el paso de la corriente comportándose, al igual que su predecesor, como un un balun de corriente cumpliendo mejor su rol que el convencional de tensión construido mediante bobinado trifilar y núcleo ferrimagnético.

Así, no solamente disminuye el peso sino que la impedancia que bloquea la corriente es mucho más elevada; únicamente un choke balun con espiras suficientes para autorresonar con su propia capacidad distribuida presenta la misma propiedad, pero precisa mayor cantidad de coaxil (ver tablas de referencia en el sitio de K1TTT citado al final del artículo).
No hemos visto esta solución en la literatura, no descartamos que haya sido planteada con anterioridad, si no es así nos reservamos el copyright ;>)

Alguien podría preguntarse qué sucede fuera del punto de sintonía. Dependerá de cuánta sea la desintonía. Si operamos no demasiado debajo de su frecuencia de resonancia, presentara una reactancia inductiva muy elevada, por lo cual conserva su propiedad. Si operamos no demasiado encima de la misma, la reactancia será capacitiva, pero también elevada, por lo cual la trampa continúa haciendo su trabajo. Dependerá parcialmente de la relación L/C de la trampa.

 

Fotografías de algunas trampas realizadas por Hugo Martínez (LU 9DR)

Tres variantes constructivas

Vista interiores. Se observan los capacitores de sintonía

Generalidades acerca de las trampas

Para que la trampa sea efectiva, es necesario que su impedancia sea mucho mayor que la del punto de alimentación de la antena, cercano a los 50 ohms, al menos cuatro veces más siendo diez un valor muy conveniente, unos 500 ohms. Esto es muy fácil de lograr con esta variante.
La impedancia a resonancia depende del Q de la bobina y el capacitor y también de la relación L/C. Una relación L/C elevada produce a igual Q más impedancia que una L/C más baja. Comparando las curvas se ve claramente (la frecuencia de resonancia es 14150 kHz):

La curva roja corresponde al módulo de la impedancia de una trampa formada por un inductor de 1 mH en paralelo con un capacitor de unos 125 pF. El Q de la bobina es 100, por lo tanto su resistencia equivalente paralelo está en el orden de los 8900 ohms, que es el valor mostrado en el recuadro amarillo (la imprecisión es por la dificultad de colocar el cursor en el punto exacto). Este valor ya excede nuestra necesidad. Nótese que la curva tiene muy poca selectividad, esto resulta muy conveniente porque aumenta el rango en que la trampa se desempeña bien para el propósito.
La curva azul representa la impedancia de una trampa compuesta por un inductor de 20
mH en paralelo con unos 6,3 pF, también con un Q de 100, lo cual representa una resistencia equivalente paralelo de unos 177000 ohms. Vemos que con este par de valores el valor de Z es innecesariamente alto.


Bibliografía consultada:

Gilbert, E (WA 2SRQ). Mail publicado por David Robbins, (K 1TTT) en: www.k1ttt.net/technote/airbalun.html


Copyright © 2006 -  Miguel Ricardo Ghezzi - LU 6ETJ - Argentina..


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