EA1DDO, HK1H, M0HAO, Dubus, amateur radio, ham equipment, ham radio, ham radio antennas, ham radio equipment, ham radio receivers, radio equipment, radioaficion, antenas, antena cubica, quad antenna, yaesu, ft dx9000, drake, tr4, tr7

Máximo Martín
QTH Locator IN53ui
EA1DDO@HoTMaiL.com

Como medir un Balun o choque

Medir Balun

Introducción

En la página anterior vimos como construir un balun 4:1 tipo Guanella con doble toroide.
Como ya expliqué antes, yo nunca había construído un balun de ese tipo, y como disponía de un analizador VNA, pues quería medir el balun a ver como funciona.
Lo más sencillo es poner una resistencia del valor adecuado y medir ROE, pero me di cuenta que esa medida no nos dice mucho de como está el balun funcionando. Esa prueba solo nos dice si la transformación está bien, pero no se si el balun está equilibrando bien, ni cuántas pérdidas tiene, ni ninguna otra cosa. Entonces empecé a investigar que medidas se pueden hacer a un balun, y como hacerlas con un VNA. Tengo que decir que solo encontré dos o tres documentos donde comentaban el tema, pero no lo explicaban claramente, así que tuve que ir sobre la marcha, investigando y aprendiendo según descubría.
Donde sí encontré aydua fue en Paco EB3DMR y Francisco EB3DYO. Los tres estubimos intercambiando muchos datos y pruebas tal como quedó reflejado en el siguiente hilo del foro de URE.

Encontré un documento de Anaren donde enumera las medidas más comunes:

  • Pérdidas de retorno o ROE
  • Equilibrio o desequlibrio de Fase
  • Equilibrio de Amplitud
  • Rechazo al modo común - CMRR

Llegados a este punto, unas cosas llevan a otras, y todo se va complicando cuando es la primera vez.
Todas esas medidas se hacen con números complejos, y los VNA exportan todos esos datos en un formato estándar llamado Touchstone.

Archivos Touchstone

Solo voy a comentar el tema para saber de que estamso hablando.
Si a alguno le interesa este tema, puede profundizar en él con la documentación y enlaces que hay al final de esta página.

En el año 1984 una empresa llamada EEsoft creó un formato para exportar datos de su programa Circuit Simulator, y lo llamó Touchstone.
Posteriormente, Hewlet Packard (hoy Keysight) compró esa empresa, y el formato Touchstone quedó como estandar.

Hoy en día, todos los VNA exportan sus medidas en ese formato.

El formato Touchstone es un archivo de texto, que se puede abrir y editar con cualquier programa de edición de texto.
La extensión del archivo es SnP, siendo n el número de puertos usados, por ejemplo, *.s1p *.s2p *.s4p, etc.

El archivo puede tener los datos en diferentes formatos; parámetros-S, Real-Imaginaria, Fase-Amplitud, etc.
No todos los programas son capaces de importar todos los formatos. Hay que asegurarse antes.

A modo de ejemplo, un archivo .s2p puede tener el siguiente aspecto.
Si se omiten los ceros, puede distinguirse la frecuencia en Hercios, y los valores Real e Imaginaria (RI).

# Hz S RI R 50
1500000 0 0 0.006442 -0.000195 0 0 0 0
1563333 0 0 0.006421 -0.000132 0 0 0 0
1626666 0 0 0.006369 -0.000183 0 0 0 0
1690000 0 0 0.006350 -0.000164 0 0 0 0
...

La mayoría de los VNA sencillos que podemos conseguir actualmente (2017) son de dos puertos, así que nosotros vamos a trabajar con archivos Touchstone, bien *.s1p para mediciones de un solo puerto (S11, pérdidas de retorno, ROE, etc.), o archivos *s2p para mediciones sobre dos puertos simultáneos (S21, S31, pérdidas, etc).

Parámetros de dispersión S

Aquí tampoco voy a profundizar en el tema, tan solo comentar lo mínimo que necesitamos saber para poder realizar las medidas.
Como dije antes, los datos de la mediciones que el VNA va a realizar se denominan Parámetros S.
Según donde se conecte el VNA al balun, será una medición S diferente.

Un balun se dice que tiene tres puertos;

  • Puerto 1, toma desbalanceada (donde se conecta el coaxial)
  • Puerto 2, una de las entradas balanceadas, y masa
  • Puerto 3, la otra entreda balanceada, y masa

Para explicarlo de manera sencilla, las mediciones se las nombra con la letra S, seguida de dos números.
El primer número es el puerto de salida, y el segundo número es el puerto de entrada.
Y como con el VNA podemos hacer mediciones usando un solo puerto, o dos puertos, podemos medir; S11, S22, S33, S21, S31, S32, S23, etc.

Parametros S