miércoles, 25 de abril de 2012

El Balun

El Balun (Si o No )

Decididamente hay épocas de la radio afición que se caracterizan por un antes y un después. Por ejemplo: hay un antes de que apareciera popularmente el siniestro y cuasi desastroso R.O.E y un después. Hace 40 años atrás era un concepto que no era sinónimo de pesadilla (como sucede desde hace 40 años a la fecha) y muy pocos radio aficionados tuvieron insomnio por causa de estas letras. Cómo en aquellos tiempos la mayoría de los Radio Aficionados tenían CONOCIMIENTO, aun antes de alcanzar una categoría importante, conocían con bastante exactitud cual era la atenuación de potencia por causa de algún nivel "exagerado" de Relación de Ondas Estacionarias (R.O.E.). No daban reportajes SUBJETIVOS, sino más bien miraban lo que indicaba la aguja del indicador de intensidad de señales conocido como "S" Meter y sabían perfectamente que para aumentar UNA unidad "S" en aquel instrumento necesitaban CUADRUPLICAR la potencia. Así es que perdidas de potencia del orden del 25% en el peor de los casos NO significaba nada en términos de señales. Ni siquiera perder el 50% de la potencia antes de llegar a la antena. Hasta que la palabra ROE se popularizó, los japoneses construyeron equipos protegidos contra cierto nivel de ROE y la desinformación, los mitos y las leyendas crearon todo lo demás.

Luego vinieron los BALUNES con su antes y su después... y para no extenderme más sobre este tema, conozcamos los SI y los NO sobre el uso de estos adminiculos:

Razones a Favor

1- El balun es un simetrizador de las corrientes en las dos ramas de una antena, desequilibradas por la alimentación con un cable coaxial ASIMÉTRICO.

2- El balun contribuye a simetrizar el lóbulo de radiación y, por consiguiente a mejorar la directividad o patern de radiación.

3- El balun une electricamente las dos ramas de una antena e impide la acumulación de estática en el vivo del cable coaxial, tensión estática que podría ser muy elevada y perforar el condensador de acoplo del primer paso ya sea en el receptor o en el transmisor.

4- Evita que la malla del coaxial sea recorrida por corrientes de RF, con lo que se comportaría como antena y produciría toda clase de problemas: ITV a su paso cerca de antenas de TV, FALSAS lecturas de ROE en los medidores sencillos o de precio medio-bajo, variaciones de la ROE al cambiar la longitud del cable, radiofrecuencia en la estación y en el micrófono, etc.

5- El balum puede servir también como TRANSFORMADOR de IMPEDANCIAS, permitiendo utilizar antenas con resistencia de radiación diferente del cable coaxial que se le conecta.

6- El balun de tipo clásico constituye un magnifico soporte mecánico para antenas dipolo.

Razones en contra

1- Cuando el balun está formado por bobinas que actúan como transformador (no siempre se utilizan de este tipo pues los hay también de cable coaxial), aumentan las perdidas debidas a la resistencia óhmica de toda bobina, muy superior en RF a la medida en continua por un tester, por el efecto pelicular que aumenta la resistencia de perdidas con la frecuencia.

2- Cuando el balun lleva un núcleo de ferrita ( hay algunos que solo llevan bobinas sin nucleo) existe el peligro de que el núcleo se sature y genere armónicos en cantidad, al recortar, como cualquier amplificador saturado, la onda sinusoidal transmitida. este peligro aumenta enormemente cuando la ROE es elevada, pues entonces las corrientes son superiores a las de diseño del balun. Poe elevada se entiene una ROE Mayor que 3, pues, por debajo de este valor, las corrientes no aumentan más allá de un 25%, y se supone que estos incrementos deberían estar dentro de los limites de seguridad de diseño.

3- Cuando la adaptación no es optima, el balun empeora sensiblemente la adaptación. Es decir, si la resistencia de la antena es de 36 ohmios y el cable es de 75 ohms (ROE =2), es muy posible que el balun refleje una resistencia muy diferente de 36 Ohmios y empeore la ROE a un valor mucho mayor de 2, según se ha comprobado en numerosos balunes de tipo de TRANSFORMADOR.

Consideraciones

Si queremos impedir que la energía se radie donde no debe, debemos impedir esa corriente que circula por el exterior del cable y para ello disponemos de varios metodos, pero casi todos reciben el nombre genérico de BALUN; ( BALance-UNbalance ) o un convertidor balanceado no balanceado.

Los balunes realizados con bobinas llevan generalmente tres arrollamientos de forma que cualquier corriente desigual que circule por los exteriores, genera una tensión diferencia, de forma que tienda a restablecer la igualdad.
También hay un método más sencillo y barato, aunque no utilizable en todos los casos: enrollar el coaxial en forma de bobina, para convertirlo en un choque de RF, que impida que circule por el exterior de la malla esta corriente parásita.
En la practica bastan unas 12 espiras de coaxial en un diámetro de unos 10 a 15 centimetros para obtener un choque eficaz para 10, 15 y 20 metros. Deben sujetarse con cinta aislante y situarlas tan cerca como sea posible de la conexión a la antena y en sentido perpendicular a ella, para evitar el acoplamiento.
Es un gran trabajo conseguir un choque eficaz para las frecuencias más bajas, como las bandas de 40 y 80 metros, en las que el balun debería ser excesivamente grande.
Para antenas directivas de 10, 15 y 20 metros, el arrollamiento del coaxial consigue los MISMOS resultados, sin ninguno de los riesgos de un balun de ferrita y sin perdida alguna.
Para antenas de 40 y 80 metros es más practico utilizar un balun de ferrita o bobina, que intentar hacer un arrollamiento coaxial.
Cuidado con los balunes construidos sobre ferritas de FlayBack de televisores o ferritas cilindricas de viejas radios. la gran mayoría no tienen una permeabilidad adecuada, se saturan facilmente, se calientan excesivamente, generan armónicos, etc.
Atención con la técnica constructiva de los balunes con bobinas. Calibres de alambres, calidad de las soldaduras y eficientes contactos con el dipolo son de las más alta importancia debido al efecto pelicular.

Parece que hay más razones a favor que en contra.
En mi caso utilizo Balun para mi antena, por ahora. Normalmente utilizo linea abierta.

Fuente:
EA3OG Luis A. del Molino
Radio Handbook 1976
Revista CQ mayo 1985