Gestern habe ich auf dem Dachboden mal eben schnell eine kleine Yagi 2 ele für 20 m mit etwa 7 dBd gebaut. Dafür brauchte ich einen Balun 1:1, da der zu speisende Dipol annähernd 50 Ohm hat. Im Bild sieht man einen Balun 1:4, prima für Schleifendipole geeignet. Ein Schleifendipol hat im Freiraum etwa 300 Ohm, in Erdnähe eher 200 Ohm. 1:4 für einen Kurzwellenfaltdipol paßt also recht gut, wenn man an 50 Ohm anpassen will.
Und so sieht er in der Praxis aus:
Baluns aus Antennenkabel sind wirklich sehr einfach zu bauen. Der Nachteil ist, daß sie nur auf einer Frequenz funktionieren, bzw. Vielfache.
Im oberen Bild sieht man einen Balun 1:4, sehr gut geeignet um einen Faltdipol anzuschließen. Das Geheimnis ist die Leitung Lambda/2. Diese bewirkt eine Phasenverschiebung von 180°. Hat man auf der linken Seite "+", erscheint auf der rechten Seite "-" und umgekehrt.
Warum transformiert der Balun 1:4?
Das ist ganz einfach zu erklären. Die Leistung bleibt konstant. Wenn man die Spannung verdoppelt, muß sich zwangsläufig der Strom halbieren.
P = U x I = 2U x 0,5I
Gemäß dem Ohmschen Gesetz U = R x I ergibt doppelte Spannung bei halbem Strom den vierfachen Widerstand.
So, im Bild sieht man zwei Rollen Antennenkabel an einem einfachen Dipol mit in diesem Fall 50 Ohm. Auf die ursprünglichen 50 Ohm kommt man mit zusätzlichem Transformieren. Das schwarze Kabel ist RG58 mit 50 Ohm. Zwei Kabel 50 Ohm parallel ergeben 25 Ohm. Das Kabel ist genau Lambda/4 lang, Transformation Lambda/4. Es wird von 50 Ohm auf 12,5 Ohm asymmetrisch heruntertransformiert. Anschließend macht der Balun 1:4 wieder 50 Ohm symmetrisch daraus, fertig ist der Balun 1:1.
Kurz zur Längenberechnung der Kabel:
Lambda = 300/f (f in MHz)
Beispiel für 21,15 MHz:
Lambda = 14,2 m
Nun muß noch der Verkürzungsfaktor vom Kabel berücksichtigt werden, 0,66 bei RG58, RG213 und auch RG59 (75 Ohm).
Leitung Lambda/4 = 2,34 m
Leitung Lambda/2 = 4,68 m
Bei der Leitung Lambda/2 zum Symmetrieren ist es übrigens egal, welche Impedanz das Kabel hat. Im Bild sieht man weißes Kabel, es ist RG59 mit 75 Ohm, kostet etwas weniger als RG58.
Im Beispiel habe ich asymmetrisch von 50 Ohm auf 12,5 Ohm mit mit zweimal RG58 parallel transformiert. Nimmt man für Lambda/4 statt RG58 das RG59 mit 75 Ohm, landet man bei 112 Ohm auf der symmetrischen Seite. Zweimal RG59 ergibt 37,5 Ohm, was auf 28 Ohm transformiert. Anschließender Kabelbalun 1:4 ergibt 112 Ohm. Damit kann man prima Ganzwellenschleifen wie Quad oder Delta-Loop ansaften!
Kleine Schlußbemerkung:
Bei einer Monobandantenne bevorzuge ich die Anpassung/Symmetrierung mit Antennenkabel. Die Verhältnisse sind sauber, es herrscht wirklich Zwangssymmetrierung. Außerdem gibt es keine Probleme mit QRO, wenn man nicht wirklich ungeeignetes Antennenkabel nimmt.
Baluns auf Leitungskopplerbasis sind recht breitbandig, haben aber meist etwas Blindanteil. Normalerweise stört es nicht, besonders dann, wenn man mit einem Antennentuner nachstimmt. Mit einer Symmetrierung Lambda/2 kann man sich aber gerade bei einer resonanten Monobandantenne den Antennentuner sparen.