Balun y Adaptadores de impedancia

Definición

Se dice que un sistema de transmisión esta “adaptado” cuando entre una fuente de energía y un receptor se trasfiere la máxima potencia.

Sección adaptadora básica

Para obtener una máxima trasferencia de energía es necesario poseer una línea de alimentación o una red de ajuste de impedancias que permita hacer que la impedancia característica de la línea de alimentación y la de la antena sean idénticas. Comportándose así como una resistencia pura evitando la reflexión de potencia hacia la fuente . A este dispositivo se le llamaTransformador de impedancias.

Adaptadores de linea

Tipos de balun

Balun coaxial

Balun trombone

Balun bazooka

Balun con transformador de ferrita

Balun choke

Balun coaxial

En estos baluns, la adaptación de impedancias se logra mediante la conexión de cables coaxiales cortados a una longitud múltiplo de λ/4. Estos baluns funcionan en un rango muy estrecho de frecuencias (algunas unidades por ciento), lo que los convierte de hecho también en filtros.

Balun coaxial

Balun trombone λ 2

Brinda un medio de acoplar energía de una línea desbalanceada a un sistema de antenas balanceado y al mismo tiempo produce una transformación de impedancias en relación de 4:1.

Balun trombone λ 2

Balun bazooka

Recibe su nombre debido a su aspecto. Cuando la longitud de su camisa externa es igual al cuarto de onda, actúa como una línea de cuarto de onda curcuteada. El conductor externo de la línea coaxial, que esta encerrada por la bazooka, funciona como conductor interno de esta sección de línea. El efecto es provocar una alta impedancia entre los puntos A y B,

Balun bazooka

Balun de ferrita

Es un transformador de banda ancha con entrada asimétrica y salida simétrica. Se puede construir con núcleo de aire o bien de ferrita.

Es el mas utilizado en receptores de radio y tv. Poseen un gran ancho de banda y una gran rigidez. Existe modelos con relación 1:1 y de 1:4 en impedancia

Rango de frecuencia 1.8-60 MHz

Balun de ferrita

Balun choke

Consiste en ahcer una inductancia con el propio cable coaxial, de tal forma que las corrientes inducidas en la malla del mismo no puedan circular por el.

Al tener cable coaxial la malla por fuera y el conductor vivo por dentro, esta bobina solo afecta la malla. Si la bobina asiformada tiene suficiente inductancia, impedira que las corrientes circulen por la malla.

Balun choke

Para antenas que funcionen a mas de 10 khz se puede lograr lo mismo, haciendo que el cable coaxial de varias vueltas alrededor de un toroide de ferrita, con lo que el numero de espiras sera mucho menor.

Balun choke

Técnicas de acoplamiento

El funcionamiento de un sistema de antenas en un rango de frecuencia no es completamente dependiente de la respuesta de frecuencia del elemento de la antena en si, si no mas bien de las características de frecuencia de la linea de transmisión combinación de elementos de la antena. También la variación de cada uno en función de la frecuencia no es la misma. Asi, el acoplamiento eficiente de las redes de adaptación deben ser diseñadas deben ser diseñadas para que traten de pareja, coinciden con las características de los dos elementos en ele rango de frecuencia deseada.

En mucha redes de acoplamientoessimilar al que se utiliza para conectar la línea de transmisión al elemento de la antena y que puede ser diseñado para proporcionar característica de frecuencia aceptable.

T - match

La adaptación en T permite acoplar una baja impedancia con otra mayor.

Las dos varillas al dipolo funcionan como línea de transmisión de acoplamiento.

Los condensadores sirven para anular la inductancia de las barras añadidas.

T - match