Forum: HF, Funk und Felder Balun berechnen


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von Hans Markus G. (stromspannung)


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Hallo,
mich würde interessieren wie man einen BalUn/UnUn 
berechnet/dimensioniert.

Eigentlich ist es in der Theorie ganz einfach.
Verhältnis von Sekundärwindungszahl zu Primerwindungszahl quadriert ist 
der Übertragungsfaktor ü

Aber wie viele Windungen nimmt man nur als Primärwindungszahl und wovon 
hängt das ab? Wenn man weiß wieviele Primärwindungen man gerne hätte 
lässt sich daraus ja die Sekundärwindungszahl relativ einfach 
ableiten...

Ganz grob ist ein BalUn mit
Nausgang/Neingang = 4/1 = 8/2 = 12/3 = 40/10 Windungen
alles das selbe...

Wo ist mein Denkfehler?

von Phasenschieber S. (Gast)


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Hans Markus G. schrieb:
> Ganz grob ist ein BalUn mit
> Nausgang/Neingang = 4/1 = 8/2 = 12/3 = 40/10 Windungen
> alles das selbe...

Das beschreibt nur das Übertragungsverhältnis, aber nicht das 
Impedanzverhältnis.
Es kommt auf die Impedanzen an. Welche Impedanzen möchtest du 
transformieren?

von Kurt (heliosh)


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Hans Markus G. schrieb:
> Aber wie viele Windungen nimmt man nur als Primärwindungszahl und wovon
> hängt das ab?

Das hängt von den Eigenschaften des Kerns ab. Die Induktivität muss 
genug gross sein, damit der Kern nicht in Sättigung gerät. Zu viele 
Windungen dürfen es auch nicht sein, weil der Übertrager sonst in 
Selbstersonanz geraten kann.

von Phasenschieber S. (Gast)


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Kurt schrieb:
> Die Induktivität muss
> genug gross sein, damit der Kern nicht in Sättigung gerät

Da würde ich mal sagen, daß die Permeabilität zuständig ist.

Ein Balun/Unun muß auch nicht zwingend einen Kern haben, das kann man 
auch mit Luftspulen realisieren.

Der TO hat das aber nicht näher spezifiziert, daher auch meine Frage 
nach der Impedanz.

Eine 400Ω-Leitung braucht eben ein anderes Windungsverhältnis als eine 
50Ω-Leitung.

von Robert M. (r0bm)


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Hans Markus G. schrieb:
> Aber wie viele Windungen nimmt man nur als Primärwindungszahl und wovon
> hängt das ab?

Es wird nach Daumenregel dimensioniert: Der Blindwiderstand XL der 
Wicklung sollte betragsmäßig 4...5 mal so hoch sein wie die Portimpedanz 
Zp.

Wird der Unun/Balun für die untere Grenzfrequenz kompensiert, kommt man 
auch mit |XL| = |Zp| aus, was indirekt der oberen Grenzfrequenz 
zugutekommt.

von Jens B. (dasjens)


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Phasenschieber S. schrieb:
> Kurt schrieb:
>> Die Induktivität muss
>> genug gross sein, damit der Kern nicht in Sättigung gerät
>
> Da würde ich mal sagen, daß die Permeabilität zuständig ist.
>
> Ein Balun/Unun muß auch nicht zwingend einen Kern haben, das kann man
> auch mit Luftspulen realisieren.
>
> Der TO hat das aber nicht näher spezifiziert, daher auch meine Frage
> nach der Impedanz.

Ich denke hier geht es um die Grundlagen.
Da balun/unun inzwischen missbräuchlich verwendet wird, mal das eine für 
das andre ausgeben und andersrum, da kommen Neulinge ins schlingern.

Was genau gemacht werden soll, das muss noch gesagt werden.


Bei dem Beitrag vom Phasenschieber gehts um die Impedanz.
Also z.B. EFHW, irgendetwas um die 2k-3kOhm (oder so) muss auf 50Ohm 
transformiert werden.
Bei 2500Ohm wäre das ein verhältnis von 1:50 beim Widerstand.
Das geht, afair, Quadratisch ein, also 1:7. Ein Ringkern, passend zur 
Frequenz (2er, 6er, 43er Material, da gibts auch noch unterschiedliche 
Ansichten ohne Faxchkenntnisse). Und schon ist der Trafo fertig.

In diesem Falle gibt es 2:14 oder 3:21 Wicklungen. VK3YE nutzt 3:27, 
k.A. warum.

Bei der OCF wird 1:4 gewickelt (ich hab das Wickelschema noch nicht 
verstanden :P) weil der Widerstand bei 200-300Ohm liegt.

Eine pauschale Antwort ist nicht einfach.
Vor allem kommt es auch noch auf den Undergrund an, und im Plattenbau 
ist es auch nochmal anders als im Spreewald. Dafür gibt es dann die 
"Tuner" oder Anpassgeräte. Anpassen kann man viel, aber ob das dann auch 
abstrahlt oder nur der Tuner als Heizung läuft ist eine andere 
Geschichte.

Lies viel, schau Videos an, und denke selbst nach.

Man muss das Verstehen, was passiert, sonst kommt sowas wie die 
Bierdosenantenne raus.

Oder Vergleiche der Reichweite. FT8 vs CW vs SSB.
Inzwischen wird FT8 angegeben, aber was bringt das?
Oft ist nichtmal die Antenne oder Leistung angegeben, also ist das ganze 
für den popokatepetel.

Nur ist es halt schwer, aus den vielen Meinungen die echten Fakten 
rauszufinden.
Aber da die Fakten meist Technischer Natur sind,  man kann das dann 
besser rausfiltern, wenn man etwas Verständnis aufgebaut hat.

Wenn manche zu 90% beim ersten CQ rufen, mit billigster QRP Ausrüstung 
und die Kloschüssel als Antenne nutzen, sofort Antwort erhalten und das 
live auf Youtube, wow (vs verarsche).

naja, hau rein und gib nicht auf.
HF ist Vodoo ;P

von Phasenschieber S. (Gast)


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Jens B. schrieb:
> Bei dem Beitrag vom Phasenschieber gehts um die Impedanz.
> Also z.B. EFHW, irgendetwas um die 2k-3kOhm (oder so) muss auf 50Ohm
> transformiert werden.

Nein, es geht um die Grundlagen.

Die Frage war:

Hans Markus G. schrieb:
> Aber wie viele Windungen nimmt man nur als Primärwindungszahl und wovon
> hängt das ab?

Das hängt von der Frequenz und der dort auftretenden Impedanz ab.

Der Balun/Unun besitzt bei einer bestimmten Frequenz und einer 
bestimmten Windungszahl eine bestimmte Impedanz.

Ein Beispiel: Du führst eine Sendeleistung über eine 50Ω Koaxleitung zu 
einer Antenne über einen Balun/Unun.

Das heißt, daß die Eingangsimpedanz des Balun/Unun ebenfalls 50Ω 
betragen muss/soll, damit keine Reflektionen auftreten.

Je nach Beschaffenheit des Balun/Ununs brauchst du dazu mehr oder 
weniger Windungen.

Bleiben wir bei einem Beispiel:
Möchtest du breitbandig auf der KW agieren, bietet sich ein Ferritkern 
zur Breitbandübertragung an, z.B. FT140-43.

Bei diesem Kern reichen 2 Primärwindungen aus um die 50Ω zu erreichen.
Andere Kerne/Spulen brauchen eben auch andere Windungszahlen.

Die Sekundärwicklung berechnet sich nach der Primärwicklung. Wenn ich 
primär mit 2 Wicklungen auf 50Ω komme, dann muß ich nur die 
Sekundärwicklungszahl ins gewünschte Verhältnis setzen.

Mehr zu lesen darüber hier:
https://docplayer.org/79039984-Baluns-ununs-und-co.html

von Norbert G. (schnobbi)


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von Hans Markus G. (stromspannung)


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Phasenschieber S. schrieb:
> Es kommt auf die Impedanzen an. Welche Impedanzen möchtest du
> transformieren?

Es ist eine theoretische Frage.
Wenns dem Beispiel dienen soll
240Ohm (Faltdipol) -> 50 Ohm Trx.

von Phasenschieber S. (Gast)


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Hans Markus G. schrieb:
> 240Ohm (Faltdipol) -> 50 Ohm Trx.

Da es sich hierbei nicht um eine Breitbandanwendung handelt, würde ich 
das mit einem Stück Koaxkabel verwirklichen, nach dem Muster im Bild.
Birgt deutlich geringere Verluste.

von Hans Markus G. (stromspannung)


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Phasenschieber S. schrieb:
> Da es sich hierbei nicht um eine Breitbandanwendung handelt, würde ich
> das mit einem Stück Koaxkabel verwirklichen, nach dem Muster im Bild.
> Birgt deutlich geringere Verluste.

Es geht doch nur um die Theorie. Ich möchte das berechnen eines BalUn 
verstehen. Ein TO wollte für ein Beispiel Widerstandswerte - also hab 
ich einfach nur irgend welche aus dem Hut gezaubert...

Genau so hätte ich auch die ca 4kΩ für einen Langdraht nennen können

von Phasenschieber S. (Gast)


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Hans Markus G. schrieb:
> Es geht doch nur um die Theorie.

Genau die wurde doch hier erklärt.

Hans Markus G. schrieb:
> Ein TO wollte für ein Beispiel Widerstandswerte - also hab
> ich einfach nur irgend welche aus dem Hut gezaubert...
>
> Genau so hätte ich auch die ca 4kΩ für einen Langdraht nennen können

Das verstehe ich nicht.

Ich versuchs nochmal:
Du möchtest eine Impedanz übersetzen, z.B. 50Ω nach irgendwas, oder du 
möchtest nur von symm. auf unsymm. transformieren.

Als erstes wäre die Frequenz auf der das Geschehen stattfinden soll 
wichtig.
Möglicherweise ein ganzes Frequenzspektrum.
Dann suchst du das geeignete Transformationsmaterial aus.
Bei KW wäre das ganz sicher ein Ringkern.
Je nach Permeabilität des Kerns wird die Windungszahl über die Impedanz 
entscheiden.

Möchtest du z.B. einen Sender mit 50Ω-Ausgang auf eine Langdraht 
anpassen, dann musst du die Primärwicklung auf eben 50Ω auslegen und die 
Sekundärwicklung sehr hochohmig, wie hochohmig kommt auf die Länge des 
Drahtes und die avisierte Frequenz an.

Als Beispiel meine EFHW-Antenne. Da hängt am Anfang ein Unun mit 2Wdgn. 
primär und 16Wdgn. sekundär.

Das Windungsverhältnis ist 1:8, das Impedanzverhältnis ist 1:64.
Das bedeutet, daß die 50Ω-Eingangsimpedanz auf 3,2kΩ hoch transformiert 
wird.
Das entspricht in etwa der Impedanz eines Halbwellendipols an einem 
seiner Enden.

Der Unun würde dann so aussehen wie im Bild.

von Jens B. (dasjens)


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Und wie berechne ich wie viele Windungen ich brauch, um beim Ringkern 
meiner Wahl 50Ohm am Eingang zu haben?

Welche Parameter sind dafür wichtig etc.?
Sowas wird auch nicht in den ganzen Vorträgen gebracht.
Und dann widersprechen sich die auch noch. Teilweise derselbe Autor.
Wie soll man dann als N00b etwas lernen?
Selbststudium ist da nicht wirklich sinnvoll, ohne gute Hinweise.

Gruß

von Martin L. (makersting)


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von Phasenschieber S. (Gast)


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Jens B. schrieb:
> beim Ringkern
> meiner Wahl 50Ohm am Eingang zu haben?

Die Auswahl des Ringkerns erfolgt auf Grund des Arbeitsbereiches.

Leg erstmal fest auf welcher oder welchen Frequenzen du arbeiten 
möchtest.
Bleiben wir mal bei dem Beispiel für KW.

Wo soll der Arbeitsbereich beginnen und wo soll er enden.

Dazu sagt der Link:
Permeabilität von Ringkernen (3)
 Eisenpulver Ringkerne u = 1 – 20
 Ferrit Ringkerne u = 40 – 2000
 Für den KW Bereich 1- 30 MHz gilt:
 Zu niedrige Permeabilität führt zu schlechten
Baluneigenschaften im unteren Bereich ( zu
geringe Kopplung zwischen den Wicklungen)
 Zu hohe Permeabilität führt zu schlechten
Werten im oberen Bereich (Verluste mit
steigender Frequenz)
 Gebräuchliche Werte für Ferritkerne für
Breitbandanwendungen u = 40 - 800

Also brauchst du einen Ringkern der möglichst deinen avisierten 
Frequenzbereich abdeckt.

Kompromisse sind vorprogrammiert.

Ein Balun/Unun der über den gesamten Frequenzbereich konstant die 
gleiche Impedanz aufweist, gibt es nicht.

Um sowas herauszufinden bedarf es guten Werkzeugs, sprich Meßmitteln.

Für den Noob, den du anführst, bleibt deshalb nur, sich an den 
Erfahrungen
von Experten zu orientieren.

Oben im Bild mal ein Sweep von einem meiner Ringkerne.
Ich habe unzählige Kerne ausprobiert bis ich zu meinem Endresultat 
gekommen bin. Oft war es entweder unten, oder oben zu kurz, selten 
passte der gesamte Frequenzbereich.

Im Bild sieht man, daß die Impedanz (untere Kurve), sehrwohl von den 50Ω 
abweicht, dennoch das VSWR (obere Kurve), relativ konstant bleibt.

Einen Tod muß man sterben, entweder komplett angepasst, oder eben 
breitbandig.

von Jens B. (dasjens)


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Phasenschieber S. schrieb:

> Für den Noob, den du anführst, bleibt deshalb nur, sich an den
> Erfahrungen
> von Experten zu orientieren.
>
Tja, da ist ja das Problem, welcher der Experten hat denn wirklich 
Ahnung?
Und da es mindestens "Anzahl der Menschen"+1 Experten gibt, wird es 
schwierig.

Deswegen ist ein Hinweis, worauf man achten muss, bzw. auf die 
Grundlagen wie und was.
Nicht nur "es muss blabla". Klar muss das, aber wie, und warum?

Und wie man auf die 50Ohm kommt, hast Du auch nicht wirklich 
beantwortet.
Nur mit allgemeinem Informationen, aus denen man, wenn man wenig Ahnunug 
hat und deswegen Fragen stellt, nichts herausziehen kann.

von Phasenschieber S. (Gast)


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Jens B. schrieb:
> Und wie man auf die 50Ohm kommt, hast Du auch nicht wirklich
> beantwortet.

Doch habe ich! Du hast es nur nicht verstanden.

von Klaus (habnix)


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von Kilo S. (kilo_s)


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Jens B. schrieb:
> VK3YE nutzt 3:27, k.A. warum.

Kompensation von blinanteilen abhängig der Bauteilstreuung?
Weil seine Gegebenheiten (Umgebungseinfluss) das erfordert haben?

Jens B. schrieb:
> Vor allem kommt es auch noch auf den Undergrund an, und im Plattenbau
> ist es auch nochmal anders als im Spreewald. Dafür gibt es dann die
> "Tuner" oder Anpassgeräte. Anpassen kann man viel, aber ob das dann auch
> abstrahlt oder nur der Tuner als Heizung läuft ist eine andere
> Geschichte.

Absolut!

Bei guter bodenleitfahigkeit hast du für alle Fälle ziemlich ausgesorgt. 
Da macht der Tuner nur die Blindanteile weg um die leistung über die 
Leitung auf die Antenne zu bringen. Vorausgesetzt der Tuner ist am 
Speisepunkt!

Jens B. schrieb:
> Wenn manche zu 90% beim ersten CQ rufen, mit billigster QRP Ausrüstung
> und die Kloschüssel als Antenne nutzen, sofort Antwort erhalten und das
> live auf Youtube, wow (vs verarsche).
> naja, hau rein und gib nicht auf.
> HF ist Vodoo ;P

Schaust in den Antennenbau Beitrag.

Phasenschieber hat eine mir deutlich überlegene R(T?)X Antennenanlage. 
Und ich würde jetzt eben behaupten über Bal/Un und ubertrager weiß ich 
weniger als er!

Aber wir hören beide die gleichen Stationen auf der selben Frequenz, 
wenn eventuell unterschiedlich stark... Vodoo? Naja....

: Bearbeitet durch User
von Phasenschieber S. (Gast)


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Kilo S. schrieb:
> Jens B. schrieb:
>> VK3YE nutzt 3:27, k.A. warum.

Einen 3:21-Unun habe ich auch hier und der funktioniert auch 
hervorragend.

Warum 3:21?
Ganz einfach, weil die Permeabilität des Kerns es erfordert.

Wer nur empfangen möchte, der braucht keinen so riesigen Ringkern wie 
den FT240-43. Da kann man auch kleinere nehmen und je nach Permeabilität 
muß halt dann die Windungszahl angepasst werden.

Um das auszurechnen gibt es eine Software:
https://www.dl0hst.de/mini-ringkern-rechner.htm

von Jens B. (dasjens)


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Phasenschieber S. schrieb:
> Jens B. schrieb:
>> Und wie man auf die 50Ohm kommt, hast Du auch nicht wirklich
>> beantwortet.
>
> Doch habe ich! Du hast es nur nicht verstanden.

Gut, vlt. hab ich es nicht verstanden.
Zeig mir doch mal genau diese Stelle.


Kilo S. schrieb:
> Aber wir hören beide die gleichen Stationen auf der selben Frequenz,
> wenn eventuell unterschiedlich stark... Vodoo? Naja....

Das mit Vodoo war ja nur auf den Spruch "HF ist Vodoo" bezogen.
Aber wenn ihr weit genug auseinanderwohnt, dann u.U. nicht.

von Phasenschieber S. (Gast)


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Jens B. schrieb:
> Gut, vlt. hab ich es nicht verstanden.
> Zeig mir doch mal genau diese Stelle.

Das geht aus meinen Texten hervor.

Ich vermute, du denkst es gäbe da eine einzige Formel dafür.
Nein, es gibt da mehrere Formeln die auf Grund der unterschiedlichen 
Bedingungen (Frequenz, Permeabilität, Induktivität) zusammen wirken.

Diese Zusammenstellung der Formeln, hat jemand zu dem Progrämmchen 
"mini-ringkern-rechner" erledigt.

Du kannst aberauch alle Komponenten einzeln berechnen und am Schluss 
selbst zusammenfügen.
Eine Hilfe dazu ist diese Seite:
Die Mutter:
https://www.redcrab-software.com/de/Rechner/Elektro

Die Töchter:
https://www.redcrab-software.com/de/Rechner/Elektro/XL
https://www.redcrab-software.com/de/Rechner/Elektro/XC
https://www.redcrab-software.com/de/Rechner/Elektro/F0
https://www.redcrab-software.com/de/Rechner/Elektro/ParallelSchwingkreis
https://www.redcrab-software.com/de/Rechner/Elektro/SerienSchwingkreis

rechts sind noch mehr Rechner aufgeführt und die dazu verwendete Formeln 
stehen auch untendrunter.

von Günter L. (Firma: Privat) (guenter_l)


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Hier noch mal eine Erklärung was ein Balun überhaupt ist,
was er eigendlich machen soll. Ist also in erster Linie
ein Symetriewandler, kann manchmal auch noch eine
Impedanzanpassung machen, muß aber nicht.

https://de.wikipedia.org/wiki/Balun


Dann gibt es aber auch noch Unun, der macht nur
eine Impedanzanpassung und keine Symetriewandlung.

https://de.wikipedia.org/wiki/Unun

von Hans Markus G. schrieb:
>Ganz grob ist ein BalUn mit
>Nausgang/Neingang = 4/1 = 8/2 = 12/3 = 40/10 Windungen
>alles das selbe...

>Wo ist mein Denkfehler?

Ist kein Denkfehler, die Varianten werden nur unterschiedlich
hohe Verluste haben und unterschiedliche Blindanteile haben.
Und die Eigenresonanzfrequenz sollte nicht kleiner als die
Betriebsfrequenz sein.
Man wählt die Variante mit den geringsten Verlusten.
Die Blindanteile kann man durch parallelschalten von
Kondensatoren wegstimmen.

von Kilo S. (kilo_s)


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Jens B. schrieb:
> Aber wenn ihr weit genug auseinanderwohnt, dann u.U. nicht.

Ich hab jetzt den Ort Gerade nicht im Kopf aber wir sind ein gutes Stück 
auseinander.

Gestern den Italiener haben wir beide gehört, bei mir kam er allerdings 
eher schwach an und nur nach Ausrichtung der Antenne in die passende 
Richtung.

von Jens B. (dasjens)


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Kilo S. schrieb:
> Jens B. schrieb:
>> Aber wenn ihr weit genug auseinanderwohnt, dann u.U. nicht.
>
> Ich hab jetzt den Ort Gerade nicht im Kopf aber wir sind ein gutes Stück
> auseinander.
>
> Gestern den Italiener haben wir beide gehört, bei mir kam er allerdings
> eher schwach an und nur nach Ausrichtung der Antenne in die passende
> Richtung.

War nur eine Anspielung auf die tote Zone, nichts weiter.

von Jens B. (dasjens)


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Phasenschieber S. schrieb:
> Jens B. schrieb:
>> Gut, vlt. hab ich es nicht verstanden.
>> Zeig mir doch mal genau diese Stelle.
>
> Das geht aus meinen Texten hervor.
>
> Ich vermute, du denkst es gäbe da eine einzige Formel dafür.
> Nein, es gibt da mehrere Formeln die auf Grund der unterschiedlichen
> Bedingungen (Frequenz, Permeabilität, Induktivität) zusammen wirken.

War mir ja klar, daß mal wieder eine nichtssagende, Antwort kommt.

Es mag ja vlt. stimmen, daß da verschiedene Faktoren rein spielen, aber 
Sinnvoll war diese Antwort auch wieder nicht.

von Phasenschieber S. (Gast)


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Jens B. schrieb:
> War mir ja klar, daß mal wieder eine nichtssagende, Antwort kommt.
>
> Es mag ja vlt. stimmen, daß da verschiedene Faktoren rein spielen, aber
> Sinnvoll war diese Antwort auch wieder nicht.

Also, ich habe mir sehr viel Mühe gegeben, dir adäquat zu antworten.

Mittlerweile bin ich auf Grund deiner Wortwahl zu der Überzeugung 
gekommen, daß du hier nur provozieren möchtest.

Es tut mir sehr leid, daß ich dir helfen wollte, wird nicht wieder 
geschehen.

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