De 1:1 ChokeBalun ook wel Stroombalun of MantelstroomFilter genoemd.

Als eerste een verklaring van het woord BALUN, het is een samenstelling van Balanced en Unbalanced.

In eenvoudig nederlands, Gebalanceerd is vrij van Aarde en Ongebalanceerd is verbonden met Aarde.

Zo is een coax kabel ongebalanceerd waarbij de Buitenmantel meestal aan het chassis of aarde is verbonden en de Kern ligt opgesloten tussen het dieelectricum de buitenmantel.

Een gebalanceerde kabel is bv. een Kippenladder, of tweelingsnoer, twee identieke geisoleerde geleiders op enige afstand gehouden.

Ook een Dipool is gebalanceerd, twee identieke geleiders in het midden van elkaar gescheiden door een isolator.

Als wij een coaxkabel direct met de Dipool verbinden, dan ligt de Kern aan n helft en de mantel aan de andere helft

De impedantie van iedere Dipoolarm is de helft van de totale Dipool impedantie

De Coax wordt nu op de Zender aangesloten, en in de coax zal een stroom I1 en I2 lopen, in de Coax ontstaat een veld van gelijke amplitude en tegengestelde fase waardoor de coax niet straalt en omdat het ingesloten is door de afschermende werking van de mantel. Het andere einde van de Coax wordt nu direct aan de Dipool aangesloten, de kern aan Arm1 en de Mantel aan Arm2, zie onderstaande Fig 21-1




De stroom I1 zal in Arm1 lopen maar de stroom I2 zal zich verdelen, en wel naar Arm2 en langs de buitenkant van de coax. in Arm2 loopt dan I4 = I2 - I3.


De stroom I3 is de Mantelstroom die langs de coax loopt en zal de mantel doen stralen, dit veroorzaakt een vertikaal gepolarizeerd veld rondom de coax en zal het stralingspatroon van de Dipool beinvloeden, en dit veld kan tevens tot LFI leiden.

Door het Skineffect kan er een stroom lopen in zowel de binnenkant en de buitenkant van de coaxmantel.


De lengte van de coax speelt ook nog een rol, zoals bekend wijzigt de Swr en impedantie in het voedingspunt als de belasting aan het andere eind niet overeenkomt met die van de coax.

Wanneer de lengte van de coax naar aarde een onven aantal 1/4 golflengtes lang is, zal de impedantie naar Aarde hoog zijn, en is de Stroom I3 verwaarloosbaar klein, en zullen I1 en I4 nagenoeg gelijk zijn.

Dit is dus ook Freq. afhankelijk, met een Multiband Dipool zullen er situaties zijn dat de Mantelstroom groot kan zijn. Onthoud dus dat de stromen I1 en I2 in de coax in tegenfase zijn en zich tevens tussen kern en mantel bevinden, en door de afschermende werking van de mantel niet naar buiten kunnen treden, maar het veld dat I3 opwekt straalt en zo wordt de buitenmantel Dipool Arm3




We kunnen bovenstaande situatie vereenvoudigen om e.e.a duidelijk te maken, door de RF-bron tussen de dipoolhelften te plaatsen, Arm3 wordt dan de Coaxmantel zie Fig 21-2



Nu wij de coax niet meer nodig hebben om de energie van de RF-bron naar de Dipool te brengen, kunnen wij ons de buitenmantel, Arm3, als een enkele draad voorstellen.

Als deze draad weer een oneven aantal 1/4 golflengtes lang is zal de Impedantie hoog zijn, en de zal draad nauwelijks stralen. Nu is dit zelden zo, en zal de SWR slecht zijn, en moet je coax op lengte maken voor een goede SWR...

Dit kan ook het geval zijn als er een Chokebalun wordt gebruikt die niet geschikt is voor de gebruikte Frequentie!!



Het meten van de Stroombalans in een ChokeBalun.

In een meetopstelling is een Chokebalun opgebouwd met Ferriet kralen of ringen om een lengte Coax kabel, dit geheel is op een Aluminiumplaat aangebracht, met enige afstand tussen plaat en choke, om capacitieve koppeling te voorkomen, en wordt de mantel van de coax aan de ongebalanceerde ingang met de plaat verbonden. Aan de uitgang die gebalanceerd moet worden, wordt kern en de mantel elk met een weerstand van gelijk grootte met de plaat verbonden.

Op de ongebalanceerde ingang wordt een RF spanning aangesloten, en vervolgens wordt de spanning over de weerstand R1 en R2 gemeten. Zie Fig 4



Fig 4A is de meetopstelling, en Fig 4B is het electrische vervangings schema van de meetopstelling.

Met een perfecte ChokeBalun zal de spanning over de weerstanden R1 en R2 gelijk zijn, en als een van beide weerstanden 2 x zo groot wordt gemaakt, dan zal er ook 2 x zoveel spanning over gemeten worden.

Met de Wet van Ohm kunnen wij dan aantonen dat de stromen door beide weerstanden en door de Coax gelijk zijn.

De Meetopstelling bewijst dat er gelijke stromen lopen door de Coax en door R1 en door R2 en dat er geen stroom door de buitenmantel van de coax loopt, die zoals in Fig 4B getekend, de weerstand R1 zal kortsluiten !!.

Stel nu dat R1 50 Ohm is en R2 100 Ohm is, en wij de RFbron spanning zo groot maken dat er over R1 een spanning van 1 volt valt, dan zal er over R2 een 2x zo hoge spanning vallen, en zijn beide stromen door de coax en de weerstanden weer even groot !!

De Ferrietringen vormen een hoge Impedantie over de buitenmatel van de coaxkabel en maken de uitgang gebalanceerd.

De ChokeBalun met ferriet ringen bestaat uit 50 ringen van 73 materiaal, die om de coax zijn geschoven en met krimpkous worden afgewerkt zodat verschuiven niet mogelijk is, en wordt met zo kort mogelijke draden of Coaxsteker aan de Dipool bevestigt.

Deze uitvoering van de ChokeBalun is wel kwetsbaar, door bv. laten vallen kunnen er ringen breken, waardoor de Choke werking verminderd, een andere manier is de Coax om een grotere Ringkern te wikkelen en deze in een kunststof doos monteren, evt. 2 kernen stapelen voor een betere Choke werking. minpunt van deze constructie is dat de coax aan de binnenkant van de Ringkern tegen elkaar kan liggen, waardoor er capacitieve koppeling tussen de windingen ontstaat.

Vooral tussen de In en Uitgang van de Coax moet 1cm afstand zijn, omdat hier een capacitieve koppeling ernstiger gevolgen kan hebben. De Ringetjes Balun is hierdoor superieur omdat het deze nadelen niet heeft, maar er moet wel voorzichtig mee worden omgegaan. Dit betekent ook dat wij de Ringetjes Balun niet met bindbandjes tegen de Antennebuis of rotorbuis moeten bevestigen, omdat dan weer capacitieve beinvloeding optreed.



Een betere wikkelmethode voor de Ringkern is bedacht door Reisert, hij wikkelt eerst n helft van de Rinkern en steekt dan dr de kern over, en wikkelt vervolgens de andere helft, nu liggen in en uitgang van de balun tegenover elkaar. Met een grotere Ringkern en dunnere tefloncoax is ook een zeer goede Chokebalun te maken, waarbij de coax niet aan de binnenkant van de kern tegen elkaar ligt.