7/23/2019 Labo de Intro a Radio

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INFORME

Qu es un balun?

La palabra "balun"es una contraccin de "BALanced to Nbalanced

trans!orer"# es decir# "trans!orador de balanceado a desbalanceado"$Entonces lo e%or es partir por coprender a &u se re!iere e'actaente este

concepto del balance$

(enseos en una antena dipolo e'tendida# resonante en la !recuencia deseada#

) !lotando libreente en el espacio in!inito$ (ara alientar esta antena#debeos conectar entre sus dos polos una !uente de radio!recuencia

*transisor+$ Este aplica una tensin de radio!recuencia entre los polos$ ,e-.n

la ipedancia de la antena# en este caso unos /0 1# la antena toa una ciertacorriente$ (or e%eplo# si el transisor le aplica 233 4# entonces la antenatoar5 unos 2$0/ A# lo cual representa una potencia de 20/ 6$

La tensin se aplica ob7iaente entre los dos polos# ) en este caso no tiene

sentido 8ablar de tensin absoluta# )a &ue no 8a) otros ob%etos cercanos$Entonces slo teneos una tensin relati7a# entre los dos polos de la antena#

&ue en este dibu%o la indi&u con "94:"$ La corriente &ue circula es de laisa a-nitud en los dos polos de alientacin# saliendo de uno ) entrando

en el otro# ) la indi&u ediante !lec8as$ Estas condiciones 7alen durante unseiciclo# para in7ertirse las polaridades ) direcciones en el si-uiente

seiciclo$

(or supuesto ocurre lo iso con cual&uier otra antena sitrica# tal coo un

cuadro# un delta# una rbica# el eleento e'citado de una ;a-i# etc$

,i a8ora ba%aos este sistea antena:transisor a la tierra# ) de%aos

instalada nuestra antena a una altura noral# entonces sta ine7itableente se7a a acoplar a la tierra ) a otros ob%etos cercanos$ En ese caso )a podeos

8ablar de tensiones absolutas# aplicadas a cada uno de los polos de la antena#respecto a tierra$ ,i abos lados de la antena est5n a la isa altura ) a la

isa distancia del suelo# entonces se 7an a acoplar a l en la isa edida$En ese caso# la antena est5 balanceada# lo &ue &uiere decir &ue las tensiones en

sus dos polos respecto a tierra deben ser i-uales en a-nitud pero depolaridad opuesta# ) &ue las corrientes &ue circulan en los dos polos de la

antena son i-uales en a-nitud ) de polaridad opuesta$ Esto es entonces lo&ue de!ine un sistea balanceado< =anto las tensiones de sus dos polos# coo

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las corrientes &ue circulan# son de a-nitud i-ual ) polaridad opuesta# dentro

del sistea de re!erencia *la tierra# en nuestro caso+# de !ora tal &ue latensin suada de los dos polos es cero respecto a tierra# ) la corriente

suada tabin es cero$

>oo contraparte a sto# 7eaos el caso de un tpico transceptor de radio

actual$ Este posee un conector coa'ial en su salida# tiene -abinete et5lico# )se usa noralente con su -abinete conectado a tierra$ El enc8u!e coa'ialtiene su polo e'terior al -abinete# ) por lo tanto a tierra$ Las corrientes de

radio!recuencia &ue circulan por los dos polos de este conector son dea-nitud i-ual ) polaridad opuesta# ) por lo tanto balanceadas# i-ual &ue en la

antena dipolo@ en cabio las tensiones no lo son Mientras el contacto interiordel enc8u!e coa'ial lle7a tensin de radio!recuencia respecto a tierra# el

contacto e'terior est5 unido a tierra# ) por lo tanto no puede lle7ar tensin$Entonces estaos ante un sistea desbalanceado# )a &ue la tensin respecto a

tierra aparece solaente en uno de los dos polos# ) as la sua de lastensiones de los dos polos no es cero$

Resuiendo lo anterior# la corriente siepre debe ser de a-nitud i-ual )

polaridad opuesta en los dos conductores# sin iportar &ue el sistea seabalanceado o no$ ; la tensin aparece entre los dos polos# tabin sin

iportar &ue el sistea sea balanceado o no$ La .nica di!erencia es el

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potencial en &ue se encuentra la tierra con respecto a los polos< En el sistea

desbalanceado# la tierra &ueda unida a uno de los polos# ientras &ue en elsistea balanceado el potencial de tierra &ueda en el punto interedio entre

los dos polos$

Cables

(ara lle7ar ener-a de radio!recuencia de un lu-ar a otro# e'isten cables para

abos sisteas$ (ara un sistea balanceado# se eplea cable paralelo# en &ueabos conductores son i-uales$ Opcionalente este cable puede tener un

blinda%e# &ue no lle7a corriente pero 7a conectado al potencial de tierra# aenudo en uno solo de sus e'treos$ (ero esto no es u) usado en RF#

debido a las prdidas dielctricas &ue introduce$ En audio en cabio se usauc8o# por e%eplo en icr!onos de estudio$

(ara conducir ener-a en un sistea desbalanceado# se eplea cable coa'ial$En ste los conductores son distintos# ) uno de ellos rodea al otro#

apantall5ndolo contra el undo cruel$ Mientras en un cable paralelo 8a)tensin ) corriente en abos conductores# en un cable coa'ial debera 8aber

tensin respecto a tierra slo en el conductor interior# ientras &ue el e'teriordebera estar siepre al iso potencial de la tierra$

(ara conectar un transceptor con salida coa'ial a una antena 7ertical de uncuarto de onda# &ue utilia la tierra coo plano re!lector# la cosa es sipleoo resultado el conductor e'terior del cable coa'ial

&ueda a potenciales distintos en sus dos e'treos$ Eso 8ace &ue !lu)a unacorriente de RF adicional por el cable# &ue tiene la mismapolaridad en los dos

conductores del cable A esta corriente se le llaa "corriente de odoco.n"# a di!erencia de la corriente &ue tiene sentidos opuestos en cada

conductor# la cual recibe el nobre de "corriente de odo di!erencial"$Al-una -ente pre!iere 8ablar de una corriente "por a!uera de la alla"# a

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di!erencia de la corriente noral ) correcta &ue en el cable coa'ial slo debe

!luir "por adentro"$ Aun&ue tcnicaente este concepto no es correcto# es unodelo u) !5cil de ia-inar$

En este dibu%o intent representar las tensiones relati7as usando 5s o enos

si-nos de polaridad# ) para las corrientes us !lec8as de lon-itudes distintas$

(ueden 7er &ue con esta con!i-uracin la antena tendr5 5s tensin en el ladoconectado al conductor central del cable# &ue en el otro# pero &ue ese otro ladotapoco est5 a potencial cero# a pesar de ir conectado a la alla$ Asiiso la

tensin en la alla del coa'ial en la antena es distinta a la tensin &ue lle7a laalla 5s aba%o$ La radio no &uedar5 al potencial de tierra# a pesar de tener

cone'in a tierra Lo &ue ocurre es &ue la reactancia del cable &ue une la radiocon la tierra no es nula# ) entonces al circular una corriente de RF por el cable

de tierra# se produce cada de tensin a8$ ; si se !i%an en las corrientes# 7er5n&ue la &ue sale del 7i7o del enc8u!e del e&uipo es de cierta a-nitud# ientras

&ue la &ue entra al polo e'terior del e&uipo 7iene slo en parte de la alla del

cable coa'ial# ientras la parte restante 7iene de la cone'in a tierra Cesde latierra se cierra el circuito ediante el acoplo capaciti7o &ue sta tiene con laantena$

En una lnea de transisin correctaente usada# slo 8a) corriente de ododi!erencial# lo &ue es sinnio de decir &ue la corriente por sus dos

conductores es de polaridad opuesta ) de a-nitud e'actaente i-ual$ (orello los capos a-nticos -enerados por las dos corrientes se cancelan# )

por lo tanto el cable no produce capos a-nticos e'ternos$ Esto 7ale i-ualpara cables coa'iales &ue para los paralelos$ Asiiso en un cable

correctaente usado no aparecen capos elctricos e'ternos# )a &ue en el

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caso del cable paralelo las dos tensiones son i-uales pero de polaridad

opuesta# cancel5ndose sus capos e'ternos# ientras &ue en el cable coa'ialslo se e'pone al resto del undo el conductor e'terior# &ue no lle7a tensin

respecto a tierra# ) por lo tanto no puede crear capos elctricos$ Eso s &uedentro de un cable coa'ial# ) en las pro'iidades inediatas de un cable

paralelo# e'isten capos elctricos ) a-nticos !uertes# pero !uera del cablecoa'ial no 8a) capos# ) a buena distancia del cable paralelo slo 8a) capos

residuales sin iportancia pr5ctica$

(ero si conectaos un cable coa'ial directaente a la antena# entonces el

conductor e'terior del cable tendr5 tensin respecto a tierra# especialente ensu parte 5s cercana a la antena$ (or lo tanto producir5 un capo elctrico$

En la %er-a del rao se 8abla de &ue el cable est5 "caliente"$ ; coo tabin8abr5 una corriente de odo co.n# &ue es lo iso &ue decir &ue

las corrientes por sus dos conductores no son e'actaente i-uales )opuestas# 8abr5 un capo a-ntico producido por el cable$ En res.en# el

cable coa'ial al usado pasa a coportarse coo antena# irradiando *)tabin recibiendo+ seDales$

Entonces si usaos una antena dipolo alientada directaente con un cablecoa'ial# tendreos los si-uientes e!ectos