BalUn – woodoo nebo jen trocha fyziky ?
V poslední době se na trhu objevila řada různých typů anténních systémů, u kterých výrobce uvádí používání tzv.. balunu pro transformaci impedance na hodnotu impedance koaxiálního kabelu. přesto, že je tato záležitost známa, množí se používání tohoto výrazu ve zcela nesprávném vztahu k anténám, napájecím vedením atd.. a proto bude dobré objasnit, co je vlastně nutné si pod pojmem „balun“ představit.
Balun je členem, jehož hlavním úkolem je převod signálu z podoby nesouměrné na souměrnou (t. j. například z koaxiálního kabelu ke středově napájenému zářiči) nebo naopak. Tolik slova odborné literatury.
Kromě této činnosti může pracovat také jako transformátor impedance. Tento může být konstruován v podobě lineární, což představuje úsek vedení, nebo vinuté tj. vinutí na feromagnetickém jádru případně v provedení bez jádra. Pro některé aplikace jako např.. cellulární systémy, jak tedy už každého napadlo, se význam balunu vzhledem k typům antén trochu vytrácí. Pokud je s ním však přesto počítáno i zde, bude jeho provedení nutně širokopásmové, pro poměry krajních kmitočtů až 1:100. Meze použitelného pásma jsou pak dány nárůstem jalové složky přenosu a útlumu.
Ztráty v baluně jsou značně závislé na jeho provedení. Správně navržený balun na feritovém jádru může mít ztráty jen několik procent výkonu, a to díky tomu, že délka vinutí vedení bude nepatrná vzhledem k vlnové délce.
Jako každý transformační člen lze balun zapojit kamkoli, kde je to vhodné z hlediska činnosti, konstrukce či klimatické ochrany. Pokud je však anténa napájena souměrným vedením (např. dvouvodičem 300ohmů) a vysílač bude mít nesouměrný výstup, musíme zařadit balun mezi vysílač a napáječ. je důležité, aby na připojeném vedení nedocházelo k vysokému SWR. (viz. dále) Přívody resp. vedení od vlastní antény k balunu ( na kmitočtech VHF / UHF resp. cellulárních terminálů nepůjde o zanedbatelné zlomky vlnových délek), se řídí fyzikálními zákony dění na vedení. Pokud na vedení nejsou stojaté vlny, dochází k přenosu zakončujícího vstupního odporu antény beze změny. Nedochází tedy ani ke změnám rezonančního kmitočtu antény a nelze ani považovat takové vedení za součást antény. (balun 1:1) Pokud je anténa rozladěná tj. nachází se mimo rezonanci, nebo existuje odchylka v ohmické složce vstupního odporu, dochází ke vzniku stojatého vlnění. (SWR) V tomto momentě se vedení jeví jako laděný transformační prvek, který může (ale nemusí) jalovou složku vstupní impedance antény přenést jako její větší nebo menší část, příp. může vytvořit svou vlastní. Vzhledem k tomu, že tato jalová složka je nevítaný projev špatných poměrů mezi anténou a zdrojem energie, je nutné tomuto pokud možno předcházet, především proto, že každé vedení (i naše s balunem), na kterém se vyskytuje SWR obecně ovlivňuje rezonanční kmitočet celé soustavy antény s napáječem ! Každý balun tedy nemusí (a mnohdy ani nemůže) být umístěn bezprostředně při vlastním anténním zářiči. Širokopásmový balun lze konstruovat, jak již bylo řečeno, buď s použitím magnetika, nebo bez něj. Vhodná magnetika jsou však pro tyto pracovní kmitočty spíše výjimkou. Před použitím magnetik v balunech je proto nutno varovat. Nesprávně konstruovaný či použitý balun může být zdrojem obtíží, nepřizpůsobení a rušení TV. (a to již při 2W výkonu!) Magnetikum nám vždy omezuje výkon, který lze do antény přivést. Příliš velkým výkonem lze magnetikum přesytit, což má za následek produkování nežádoucích harmonických parazitních kmitočtů, přehřívání jádra a jeho možné zničení. Je to způsobeno tzv.. Curieovou teplotou, jejíž překročení má za následek nevratný přechod různých objemových částí jádra do paramagnetického stavu. Z důvodu nízké Curieho teploty, resp. její nízké přípustné úrovně, nelze feritové materiály v mnoha aplikacích vůbec použít.
Práškové materiály mají až 10x vyšší přípustnou hodnotu sycení (výr. Indiana generál, Škrob, Feroxcube, CalMex, USA) a jsou tak lepším východiskem z problémů.
