A 72ohm to 50ohm broadband toroidal balun

2008/12/24               日本語は下にあります。

“ A 72 ohm to 50 ohm broadband toroidal balun “ 

72オーム / 50オーム 強制バランの製作」

 

I designed and homebrewed a broadband toroidal balun for 72 ohm balanced to 50 ohm unbalanced for the Hallicraft HT-18 (assembled in 1949).  The balun was also called as “two broadband toroidal balun or a transmission-line transformer”.  Any ARRL handbooks have the description of this kind and it is very popular.  The my design steps are shown below.   This design was shown once before on my blog. 

 

Step one:

I have an Admin FT-114-43 core on hand and will use this for making the balun.   The primary side:  72 ohm balanced.   The secondary side: 50 ohm unbalanced. 

Xprim. (reactance)= 4 x Zprim.(impedance) = 4 x 72 = 288 ohms

Xsec. = 4 x Zsec. = 4 x 50 = 200 ohms

Xsec. = 2 x 3.14 x Freq. x L50(inductance)    L50 = 200/(2 x 3.14 x 3,500,000)    L50=0.009099mH

 

Step two:    AL value for FT-114-43 = 603

No. of turns = 1000 x Square Root ( desired L in mH x AL value )

            = 1000 x Square Root ( 0.009099 mH x 603 ) = 3.8 turns

 = 4 turns (rounded up)

 

Step three:

X prim. = 2 x 3.14 x Freq. x L288  L288= 288 / ( 2 x 3.14 x 3,500,000 ) = 0.0131 mH

No. of turns = 1000 x Square Root ( desired L in mH x AL value )

            = 1000 x Square Root ( 0.0131 / 603 ) = 4.6 turns = 5 turns (rounded up)

 

 

Check:  Z50 / Z72 = Square ( No of turns for step two / No. of turns for step three )

        200 / 288 = Square ( 4 turns / N 288 )

        0.833 = 4 / N288                    N288= 4.8 turns = 5 turns ( rounded up)

 This is Ok and acceptable.

 

I up-loaded a diagram and sketch of the balun for you to see at the album of my blog under Dec. 24, 2008, including some pictures of the balun I homebrewed.

 

This is some additional information below taken from “The toroidal core handbook“ written by Hideho Yamamura, JF1DMQ.  The handbook ( ISBN4-7898-3043-8 ) is written in Japanese and it is one of the best books I have ever read.

(a)   For power up to 20 watts, FT-50-43 for the frequency of 1.8 Mhz to 50Mhz.

(b)   For power up to 50 watts, FT-82-43 for the frequency of 1.8 Mhz to 50Mhz.

(c)    For power up to 100 watts, FT-114-43 for the frequency of 1.8 Mhz to 50Mhz.

(d)   For power up to 200 watts, FT-140-43 for the frequency of 1.8 Mhz to 50Mhz.

 

If you have questions, please e-mail me.   I will try to answer it as much as I can.

73.

 

VE3CGC Hiro            ve3cgc@hotmail.com

 

 

 

 

In Japanese:

 

ハリクラフタ-ズ HT-18 VFO / EXCITER の送信出力ターミナルはインピーダンス 72オームに設定されています。 私のアンテナは50オームのシステムですので、バランを作ることにしました。 手持ちのトロイダル コア FT-114-43を使います。  私のこのブログの20082月に送信機 Meissener Signal Shifter EX の 300オーム/50オーム 61強制バランの設計手順を書きましたので、これにもとずき、72オーム/50オーム のバランを作ることにします。

 

ステップ 1: 1次側インピーダンス(Z prim.) 72オーム   balanced

                2次側インピーダンス (Z sec.)     50 オーム  unbalanced

Xprim. (リアクタンス)= 4 x Zprim.  = 4 x 72 = 288 ohms

Xsec. (リアクタンス) = 4 x Zsec. = 4 x 50 = 200 ohms

Xsec. = 2 x 3.14 x 周波数(Hz) x L50(インダクタンス)  

 L50 = 200/(2 x 3.14 x 3,500,000)       L50=0.009099mH

 

ステップ 2: 1次側の巻き数の計算

AL 値をARRLハンドブックより見ると AL = 603

No. of turns 巻数 = 1000 x 平方根 ( 求めるmH  L  x  AL )

            = 1000 x 平方根 ( 0.009099 mH x 603 ) = 3.8 巻き

 = 4 巻き (四捨五入して)

 

ステップ 3:  2次側の巻き数の計算

X prim. = 2 x 3.14 x 周波数 x L288 

L288= 288 / ( 2 x 3.14 x 3,500,000 hz ) = 0.0131 mH

No. of turns 巻数 = 1000 x 平方根 (求めるmH  L  x  AL   )

            = 1000 x 平方根 ( 0.0131 / 603 ) = 4.6 巻き = 5 巻き (四捨五入して)

 

検算:  Z50 / Z72 = 平方 (ステップ2の巻き数 / ステップ3の巻き数 )

        200 / 288 = 平方 ( 4 巻き / N 288 )

        0.833 = 4 / N288                    N288= 4.8 巻き = 5 巻き (四捨五入)

 計算結果と一致し、OK.

 

トロイダル コアを使った強制バランの配線図、配線、結線、写真をこのアルバム 20081224日 にのせましたので、参考にして下さい。 私は山村英穂氏著書「定本 トロイダル コア活用百科」CQ出版社 とARRLのハンドブック(毎年発行され、どの年度でも詳細に記述されています)を参考にし、バランを自作しました。 山村英穂氏によれば、1.8Mhzから50Mzの周波数帯では FT-50-43 は20W、 FT-80-43 は50W、 FT-114-43 は 100W、 FT-140-43 は200W までに適していると書かれてあります。 簡単に自作できますので、一度チャレンジしてみてください。  質問があればメールをください。

 

73.

ひろ はやし Hiro Hayashi   ve3cgc@hotmail.com

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