LES BALUNS SUR TORES EN FERRITE

par **14RC126** Mer 3 Jan - 20:39

Les baluns sur tores en ferrite

Les baluns construits sur un tore en ferrite (ou en poudre de fer) ont la faveur des radioamateurs pour plusieurs raisons :

Prix de revient faible
Large bande passante
Encombrement et poids réduit
Facilité de réalisation et de mise au point
Possibilité de transformation d’impédance

Toutefois la conception d’un balun sur tore impose de connaître quelques règles.

Choix du matériau

Émission à puissance réduite
Antenne réception de 1 à 30 MHz et pour des puissances QRP on choisira plutôt un ferrite Zinc-Manganèse (nuance Amidon 73, par exemple). Le nombre de tours à bobiner sera réduit grâce à la perméabilité élevée du matériau. Pas de risque d’échauffement du tore, le point de Curie peut être très bas. Le tore peut avoir un petit diamètre ( une dizaine de mm) et le fil utilisé peut être très fin (2 ou 3/10 de mm)

Émission à puissance élevée.
En cas d’échauffement du noyau, celui-ci pourrait perdre toutes ses caractéristiques si la température du point de Curie était atteinte. C’est pourquoi on choisira de préférence un ferrite Zinc-Nickel (nuances Amidon 61 ou 43). Le nombre de spires à bobiner devra être plus élevé à cause de la perméabilité plus faible.

Poudre de fer ou ferrite
A cause de ses faibles pertes, le tore en poudre de fer est choisi pour la réalisation des baluns en tension. Pour les baluns en courants, on préfère le tore en ferrite dont la forte perméabilité permet de réaliser un bobinage à impédance élevée pour bloquer les courants en mode commun sur la ligne.
La perméabilité des ferrites décroit avec la fréquence suivant une pente qui ne doit être ni trop faible no trop forte sous peine de réduire la bande passante du balun.

Dimensions du balun

Un tore trop gros ou trop petit ne sera pas facile à bobiner. En réception, on utilise principalement des tores de diamètre 8 à 12mm (format FT37 à FT68 de Amidon) et en émission de 40 à 50mm (FT157 à FT200). Il faut considérer la puissance moyenne à transmettre, pas uniquement la puissance maximum. La saturation du noyau n’intervient que lors des pics de puissance, par contre une puissance plus modérée et constante peut provoques un échauffement nuisible bien avant la saturation. Pour augmenter la section du circuit magnétique on peut empiler plusieurs tores de diamètre modeste collés ensemble.

Réalisation

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Les ferrites Zinc-Manganèse ont une résistivité faible. Pour éviter des courts-circuits au niveau du bobinage on peut renforcer le revêtement isolant du tore avec du ruban en téflon. Le bobinage est généralement réalisé à l’aide d’un ligne bifilaire utilisant 2 ou plusieurs brins de fil émaillé torsadés ensemble, opération qualifiée souvent de “bobinage deux (ou trois) fils en main”. Répartir l’ensemble des spires autour du tore pour réduire la capacité entre spires et faciliter le refroidissement du tore. Bloquer l’enroulement à l’aide de deux gouttes de colle fusible ou époxy. Comme un balun sur tore est très peu encombrant on pourra l’intégrer dans un boîtier étanche bon marché constitué d’une boîte de dérivation électrique en PVC. Il en existe des rondes et des carrés de différentes dimensions.

Utilisation

Dans une station d’amateur, le rôle d’un balun est surtout d’atténuer au maximum les effets d’un déséquilibre entre les deux moitié d’une antenne symétrique : doublet et autres antennes utilisant un dipôle (yagi), c’est pourquoi le balun en courant est préféré au balun en tension. Le balun doit être placé au plus près de l’antenne pour bloquer les courants de gaine.