DF1BT_Spannungsbalun

Der DF1BT-Spannungsbalun 1:1 für 50Ω
von Ludger Schlotmann Dinklage
In den letzten beiden Jahren hatte ich bei der Erstellung meiner Dokumentation über
Mantelwellen das Internet mehrmals in Bezug auf Baluns durchforstet. Dort bin ich auf viele
interessante und lehrreiche Beiträge gestoßen. Für meine Begriffe besonders zu erwähnen
sind hier die Arbeiten von DGØSA, DK4AS u. DJ1ZB, stellvertretend für viele andere OM’s
die sich mit Baluns beschäftigen.
Bild 1
Der DF1BT-Spannungsbalun 1:1 50Ω
E=Eingang unsym. A=Ausgang sym.
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Rot+Blau L-Litze 2x0,75qmm ≈100Ω
Die beiden Leitungen werden am Eingang
und am Ausgang parallel geschaltet.
Die Kompensationswicklung nach Turin.
Bild 2
Kern: DARC RK1 oder Würth Nr. 74270097 Abmessungen 61x35x13 AL≈750
Der Amidon Kern FT240-43 dürfte ebenfalls nutzbar sein.
Bild 3 (nach Turin)

Während beim Nachbau und Eigenversuche von Strombaluns nach Guanella kaum
Schwierigkeiten aufkamen, sah die Sache bei den Spannungsbaluns 1:1 nicht ganz so günstig
aus.
Überwiegend werden hier verdrillte Kupferlackdrähte benutzt um an die 50Ω Wellenwiderstand
für den Leitungsübertrager zu kommen. Aber wie DGØSA schon in einem Bericht anmerkt, wird
der Lack dadurch sehr beansprucht und die Spannungsfestigkeit leidet.
DGØSA benutzt für seine Wickeltechnik 100Ω Leitungen für die Strombaluns 1:1 die dann
parallel geschaltet werden. Ebenfalls für die Spannungsbaluns 1:4. Die Resultate dieser
Wickeltechnik führen fast immer zum Erfolg, wenn der Kern stimmt. Er benutzt die leichte
Feldleitung der früheren NVA. Diese konnte ich leider nicht auftreiben. So begab ich mich auf
der Suche nach schmaler Lautsprecherleitung von 2x0,75qmm. In einem Baumarkt entdeckte ich
eine Sorte die nur 4,2mm breit war. Später fand ich in einem anderen Hagebau-Markt der
Region sogar versilberte Lautsprecherlitze 2x0,75qmm mit nur 4mm Breite von der Fa. EDISUN.
Da wir hier im 50Ω Bereich sind, dürfte PVC Litze auch bei 300W moderner Transceiver noch
ausreichend sein. Für höhere Leistungen den Kern stapeln und Teflonlitze verwenden.
Was bei einem Strombalun für ein gutes SWR sorgt, konnte auch für einen Spannungsbalun
nicht schlecht sein. Meine Überlegungen gingen nun dahin, den Kern mit zwei 100 Ω Leitungen,
plus Kompensation zu bewickeln.
Wickelschema: Es werden 3 Stücke Lautsprecherleitung je ca. 80cm abgeschnitten. Ein
paariges Kabel wird aufgetrennt in zwei Einzelader. Je Leitung 9 Windungen auf den RK1
wickeln. Verdrahtung siehe Bild 2 u. 3. (ursprüngliche Verdrahtung nach Turin)
Bei der anschließenden SWR Messung mit DAIWA CN620A zeigte sich, das sich der
Kreuzzeiger des Rücklaufinstrumentes bei den Eckpunkten 1,8 MHz und 30 MHz gerade
sichtbar bewegte.
Ein Nachbau dürfte also jeden zu 100% gelingen. Wie sagt man so schön Idio….sicher.
Diese Wickeltechnik (nach DGØSA) für einen Spannungsbalun 1:1 ist mir bis jetzt im Internet
nirgendwo begegnet. Das soll aber nicht heißen, dass es nicht schon jemand versucht hat.
Meldung bitte an DF1BT@darc.de
So gut Spannungsbaluns symmetriesche Spannungen abgeben, so empfindlich sind sie
naturgemäß auf unsymmetrische Belastungen wie sie nun mal auf vielen Dipolen, die nicht
gerade auf der grünen Wiese stehen, vorhanden sind. Hier bietet sich nun die Reihenschaltung
mit einem Strombalun nach DGØSA an.
(Siehe Bild 4 u. 5)
Die beiden Baluns dürfen aber keinesfalls kapazitiv auf einander koppeln, dh. sie dürfen nicht
aufeinander gelegt werden. Besser ist untereinander oder auf einander mit Abstand.
Siehe Bild 12
Allen 1:1 Strombaluns nach Guanella oder Gert, so gut sie HF mäßig auch sein mögen, haftet ein
gravierender Nachteil an. So sind beide Dipolschenkel nicht niederohmig galvanisch mit Masse
verbunden um statische Aufladungen zu verhindern. Sei es nun im 50Ω Zweig direkt an der
Antenne oder in Reihe mit einem symmetrischen Anpassgerät.
2

Bild 4
Strombalun 1:1nach DG0SA 50Ω
Kern: Epcos R58 Nr.B64290-K40-X830
AL=5400 Material N30
Sperrt sehr gut, auch bei tiefen Frequenzen.
Dieser Kern war zufällig vorhanden. Besser bei
hohen Frequenzen ist der RK1, Würth Kern
oder FT240-43/61.
SWR 1,8 MHz bis 30 MHz unter 1:1,1
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Bild 5 Verdrahtungsschema
Ein Spannungsbalun in Kombination mit einem Strombalun verhindert dies. Wer schon einmal
eine hoch statisch aufgeladene Antenne berührt hat, weiß dies zu schätzen. Funkenbildung von
mehreren cm Abstand sind keine Seltenheit. Im Abstimmkondensator knistert es dann. Jede
empfindliche Elektronik dankt es auch.
DGØSA schrieb mal, ein Spannungsbalun 1:1 sei so überflüssig wie ein Heizer auf einer
Elektrolok. Vielleicht hat der Spannungsbalun 1:1 in Kombination mit einem Strombalun doch
seine Berechtigung. G4OEP bestätigte dies in einer Dokumentation. Hier zwar 1:4, aber das
Prinzip bleibt.
Siehe: http://g4oep.atspace.com/balun/balun.htm (Siehe Bild 6 u. 7)
Bild 6
Quelle: G4OEP
Bild 7

Der Spannungsbalun bietet dem Strombalun schon eine symmetrische Spannung an, wodurch
der Strombalun noch effektiver arbeitet. Gleichzeitig ist alles niederohmig galvanisch mit Masse
verbunden. Dadurch kann unter bestimmten Umständen (z.B. bei statisch geladenem Regen)
eine Antennenanlage ruhiger sein.
Eigene Erfahrungen mit einem Remote-Balun hinter einem asymmetrischen LC-Anpassgerät
bestätigen dies. Hier war die Symmetrie der Hühnerleiter mit einem Hybrid-Trafo, 1:4+1:1,
(siehe Hajo DJ1ZB) stets besser, als mit Strom- oder Spannungsbalun alleine.
Siehe: http://www.baeckerei-heitmann.de/DF1BT/twinline_hybrid_trafo.pdf
Als eine mögliche alternative Maßnahme, um statische Aufladungen beim Strombalun zu
vermeiden, ist das Einfügen eines Widerstandes von ≈ 10 KΩ parallel zum Ausgang.
(Antennenseitig) Ob das aber in allen Fällen ausreicht?
Bild 8
So könnte ein Zusammenschalten aussehen.
Diese Balunkombination ist sehr breitbandig. SWR 1,8 MHz bis 30 MHz unter 1:1,1
Die Vorteile beider Einzel-Baluns bleiben ohne Kompromisse voll erhalten.
Leistung > 300W. Bei höherer Leistung Teflonlitze verwenden.
Was für den Eigenbau auch wichtig ist, absolut Nachbausicher.
In dieser Kombination dürfte ein käufliches Muster (noch) nicht zu erwerben sein.
Es ist deshalb Eigenbau angesagt.
Ich würde jedem OM empfehlen seinen Antennenbalun 1:1, sei es nun ein Spannungsbalun
oder ein Strombalun, gegen diese Kombination mit 2xRK1 auszuwechseln.
Auch wenn der “schöne kommerzielle Balun“ noch so teuer war.
Der Zeitaufwand des Eigenbaues lohnt sich.
Noch ein wichtiger Hinweis !!
Die Koaxzuleitung sollte für die genutzten Bänder
keine “gefährliche“ äußere Länge von λ/2 λ/2 λ/2 λ/2 haben.
(Länge ohne Verkürzungsfaktor)
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Tabelle von DL7AHW benutzen.
http://freenet-homepage.de/dl7ahw/Antennenlaenge.html
Bild 9
Balun mit Koppelwicklung
Dies ist keine Mantelwellensperre mehr.
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Bild 10
Mantelwellensperre 1:1 50 Ω nach W1JR

Bild 11
Bild 12 Testaufbau von DF1BT
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Eine alternative Wickeltechnik für einen
Spannungsbalun dürfte das Bewickeln eines
Ferritkernes mit Koaxkabel sein. (Bildmäßig
nach W1JR) Zur Erhöhung der Breitbandigkeit
wurde hier eine zusätzliche Wicklung mit
aufgebracht. (Bild 11) Mit einer
Mantelwellensperre hat dieser Übertrager
aber nichts mehr gemeinsam, höchstens das
äußere Erscheinungsbild. Mantelwellen
fließen ungehindert durch diesen Übertrager
hindurch. (keine Sperrwirkung)
In Anlehnung an den Spannungsbalun ist hier
aber wieder alles galvanisch verbunden. Keine
statischen Aufladungen möglich.
In Kombination mit einer richtigen
Mantelwellensperre nach W1JR (siehe Bild 10)
werden wieder beide Bedingungen erfüllt.
Mantelwellensperre plus Schutz vor statischer
Aufladung.
rechts Spannungsbalun 1:1 (nach Turin) mit links Strombalun 1:1 (nach Reisert) in Serie
Spannungsbalun: 5+1+5 Windungen Teflonkoax RG 316
Kompensation: PVC-Litze 1x0,75qmm
Der Ausgang des Spannungsbalun wurde mit 50pF kompensiert.
Strombalun: 7+1+7 Windungen Teflonkoax RG 316
beide Kerne DARC RK3 oder Würth Nr. 7427015
Abmessungen 40,6 x 27,4 x 15mm Material 4W620 AL ≈ 730
Ebenso dürfte der Kern FT140-43 brauchbar sein.
SWR bei 1,8 MHz = 1:1,15, bei 14 MHz = 1:1,2, bei 29 MHz = 1:1,5
an einer Dummyload 50Ω
Übertragungsleistung der Balune: > 100W HF

Durch den Längenabgleich des angeschlossenen Dipols,
war selbst auf 28 MHz das SWR auf unter 1:1,2 zu bekommen.
Ab 14 MHz bis 1,8 MHz kein Rücklauf mehr.
Fazit: Noch einmal würde ich diese Kombination nicht aufbauen.
Lieber gleich das Gehäuse etwas größer nehmen, je einen RK 1/Würth Kern
als DF1BT-Spannungs- und DGØSA-Strombalun wickeln.
Die Kombination aus DF1BT-Spannungsbalun und DGØSA Strombalun
ist breitbandiger, mit RK1 höher belastbarer und nachbausicherer.
Dies Arten Kombination von Spannungsbalun und Strombalun eignen sich nicht nur zur direkten
Speisung von Antennen, sondern auch sehr gut vor symmetrische Anpassgeräte für
“Hühnerleiterspeisung“.
Nicht geeignet ist diese Balunkombination vor asymmetrischen Anpassgeräten mit direkter
Hühnerleiterspeisung. Vor so einem asymmetrischen Anpassgerät gehört ein Balun nach
Kellermann. (sehr hohe Induktivität erforderlich)
Zum Schluss noch einige Bilder, mit verschiedenen herkömmlichen Möglichkeiten,
einen 1:1 Spannungsbalun (Leitungsübertrager) zu erstellen.
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Bild 13
Test Spannungsbalun 1:1 50Ω (nachTurin)
Ferritkern: DARC RK1 oder Würth Nr.74270097
Mit Teflon Installationsband bewickelt.
Testweise wurde hier der Ferritkern mit 7
Windungen bewickelt.
Leitung besteht aus 3 gut verdrillten CuL
Drähten von 1,6mm Ø.
Der Übertrager ist sehr breitbandig
1,8 MHz bis 30 MHz
SWR bei 30 MHz ≈1:1,3
Spannungsfestigkeit wahrscheinlich geringer

Bild 14
Spannungsbalun 1:1 50Ω von OZ2CPU
nach Ruthroff
lackierter Kern: Philips 4C6 36/28/15
13 Windungen aus 3 x 3x0,65 CuL
So gewickelt soll der Leitungswiderstand
zwischen 50 Ω und 60 Ω liegen.
Da die Leitungen hier nicht verdrillt sind,
dürfte die Spannungsfestigkeit hoch sein.
Ebenfalls verspricht die verdrillte Einzelader
aus CuL-Drähten wegen der größeren
Oberfläche einen guten Wirkungsgrad.
Nicht nachgebaut / Keine Messung
Wickelschema des Spannungsbaluns
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Bild 15
Spannungsbalun 1:1 50 Ω Eigenbau DF1BT
in Anlehnung an den Balun von DL2JAS
Kern: Amidon T225-2
mit Teflon Installationsband bewickelt
20 Windungen 3 x 1,6mm CuL verdrillt
SWR bei 3,5 MHz ≈ 1:1,1 bei 30 MHz ≈ 1:1,5
Bei verdrillten Kupferdrähten ist die
Spannungsfestigkeit geringer.
Bilder 16 bis 18
Links: Spannungsbalun 1:1
Kern 36mm Material 4C65
Quelle ON9CVD
Unten: SWR bei den Eckpunkten 1,8 MHz ≈ 1:1,25
und bei 30 MHz 1:1,65 Nicht gerade berauschend.

Bild 19 OV Coburg
Bild 21 DGØSA
Bild 20
Dieser Trenn-Balun wurde auf einen Kern
T225-2 nachgebaut. Kern FT240-61 ist besser.
Das SWR war dann bei 1,8MHz ~1:1,3 und auf
10,1 MHz ~1:1,5
Draht und Kern blieben bei einem 5Min. Test
kalt. Ob die Symmetrie beim Anschluss eines
Dipols gut ist, wurde nicht nachgemessen.
Eine zusätzliche Alternative zur Vermeidung von
statischen Aufladungen ist eine Anordnung des
Dreidraht-Baluns von DGØSA.
Bild 21 zeigt das Schema. Die Zweidrahtleitung
wird wie beim Balun nach Gerth als Spule auf
einen Ferritringkern gewickelt. Auf einem zweiten
Kern gleicher Permeabilität wird eine weitere
Spule gleicher Windungszahl gewickelt, der von
mir so benannte „dritte Draht“. Die Verringerung
der Sperrwirkung gegen Gleichtaktströme durch
die Parallelschaltung beider Spulen kann durch
eine Erhöhung der Zahl der Windungen
ausgeglichen werden. Die im Bild 21 links
dargestellte obere Dipolhälfte ist über den blauen
Draht mit dem Koaxialkabelschirm verbunden
(rechts im Bild dargestellt). Der schwarze Draht
verbindet die untere Dipolhälfte ebenfalls mit dem
Koaxialkabelschirm.
Nimmt nun die Trennwirkung der Wickel gegen
Gleichtaktströme ab, was zu tieferen Frequenzen
hin der Fall ist, so werden beide Dipolhälften
immer mehr bezüglich der Gleichtaktströme mit
dem Koaxialkabelschirm verbunden („gegen Erde
gezogen“), die Symmetrie (gegen Erde) bleibt
dadurch erhalten.
Siehe CQ-DL 06/2009 Seite 409-411 Teil3
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Anmerkung: Wenn ich schon zwei Kerne benutzen muss, kann ich besser gleich die obige
DF1BT Kombination ohne Kompromisse nutzen.
Bild 22
Aus Balun und Ferrite von VE2AZX
Sehr gute Dokumentation von DGØSA: Sende– und Empfangstörungen beseitigen.
www.wolfgang-wippermann.de/Stoerungen.pdf
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Gehäuseeinbau von DF1BT für die
Balunkombination nach Bild 12
DF1BT
Ludger Schlotmann
DF1BT@darc.de
www.mydarc.de/DF1BT
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Gehäuseeinbau von DF1BT für die
Balunkombination nach Bild 8
Kerne im Abstand auf einander.