RF-MARKET BLOG
Baluns et Ununs
Baluns et Ununs en radioamateur : choisir le bon rapport (1:1 à 81:1)
Terminologie (important)
En radioamateur on emploie souvent balun pour tout transformateur d’adaptation, mais il existe une distinction technique.
- Balun (BALanced↔UNbalanced) : relie un circuit symétrique (ex: dipôle) à un circuit asymétrique (ex: coax), tout en bloquant les courants parasites sur la tresse.
- Unun (UNbalanced↔UNbalanced) : transformateur de liaison entre deux circuits asymétriques (ex: antenne filaire « end-fed » et coax), afin d’adapter leur impédance élevée aux 50Ω.
Autrement dit : balun = symétrie↔asymétrie, alors que unun = asymétrie↔asymétrie.
Rappel : signification d’un rapport d’impédance (ex. 4:1)
Le rapport d’impédance d’un transformateur indique la multiplication de l’impédance d’entrée. Par exemple, un balun 4:1 entre un coax 50Ω et une antenne vise environ :
50Ω → 4×50Ω ≈ 200Ω.
Z_out ≃ rapport × Z_in.
Remarque
L’impédance réelle d’une antenne varie beaucoup avec la fréquence, la hauteur et l’environnement. Un transformateur rapproche les valeurs, mais ne remplace pas toujours un accordeur.
Rapports typiques (base 50Ω)
- 1:1 → 50Ω
- 1.5:1 → 75Ω
- 2:1 → 100Ω
- 4:1 → 200Ω
- 5:1 → 250Ω
- 6:1 → 300Ω
- 8:1 → 400Ω
- 9:1 → 450Ω
- 12:1 → 600Ω
- 16:1 → 800Ω
- 25:1 → 1250Ω
- 32:1 → 1600Ω
- 64:1 → 3200Ω
- 81:1 → 4050Ω
Balun de courant vs balun de tension
Balun de courant (choke balun)
C’est l’« air choke » ou tore ferrite (Guanella). Son but principal est d’empêcher le coax de rayonner. Il présente une haute impédance au mode commun (courant de gaine).
Usage : Indispensable pour antennes directrices (dipôle, Yagi) pour maintenir l’équilibre et bloquer les retours de courant.
Balun de tension (voltage balun)
Classiquement transformateur Ruthroff. Il vise à assurer une tension équilibrée sur chaque brin. Offre moins d’isolation contre le courant de gaine.
Règle opérationnelle
Si vos symptômes (bruit, diagramme instable, RF dans le shack) ressemblent à un problème de courant parasite, privilégiez d’abord un balun de courant (choke). Si c'est un problème d'adaptation d'impédance, choisissez le rapport adapté mais ajoutez un choke.
Fiches par rapport
Rapport 1:1
- Apport : Aucune transformation (50Ω⇄50Ω), sert à équilibrer et/ou à faire chuter le courant de gaine.
- Désavantages : Ne corrige pas un ROS élevé dû à un mauvais accord.
- Usages : Antennes proches de 50–75Ω (dipôle, Yagi).
- Exemples : Dipôle 40m centre-alimenté, Yagi VHF/UHF.
Rapport 1.5:1
- Apport : Adaptation 75Ω⇄50Ω.
- Usages : Dipôle dimensionné pour 75Ω, utilisation de câble TV 75Ω.
Rapport 2:1
- Apport : Adaptation 100Ω⇄50Ω.
- Usages : Boucles fermées (quad) monobande, certains dipôles.
Rapport 4:1
- Apport : Adaptation 200Ω⇄50Ω. Interface classique coax/ligne parallèle.
- Usages : Doublet multi-bande (G5RV, ZS6BKW), OCFD (Windom), boucles HF.
Rapport 5:1 & 6:1
- Apport : Adaptation 250-300Ω⇄50Ω.
- Usages : Antennes expérimentales, doublets ou loops spécifiques.
Rapport 8:1
- Apport : Adaptation 400Ω⇄50Ω.
- Usages : Grandes boucles HF, doublets hors résonance.
Rapport 9:1
- Apport : Adaptation 450Ω⇄50Ω. Standard pour les "long wires" avec accordeur.
- Usages : Antennes filaires portables (sloper, inverted-L, random wire).
- Attention : Nécessite souvent un choke 1:1 en plus pour bloquer le bruit.
Rapports élevés (12:1 à 81:1)
- 12:1 (600Ω) & 16:1 (800Ω) : Pour impédances hautes (fils très longs, MF/LF).
- 25:1 & 32:1 : Sur-mesure pour impédances très élevées.
- 64:1 (3200Ω) & 81:1 (4050Ω) : Spécifiques aux End-Fed Half-Wave (EFHW) selon conception. Exigent une excellente isolation haute tension.
Exemples d’antennes « faciles »
- Dipôle centre-alimenté : Coax + Choke 1:1.
- Doublet + ligne symétrique : Balun 4:1 + Accordeur.
- Random wire : Unun 9:1 + Contrepoids + Accordeur + Choke.
- End-Fed demi-onde (EFHW) : Transfo 49:1 ou 64:1 + Choke.
Checklist de mise en œuvre
Sécurité et Qualité
- Mesurer l’impédance avant de choisir le rapport.
- Gérer la gaine : Toujours prévoir un choke 1:1 ou une bonne terre.
- Haute Tension : Sur les rapports élevés (≥64:1), attention aux arcs électriques au point d'alimentation.
- Mécanique : Ne pas faire supporter le poids du fil par le boîtier balun.
Lexique
- ROS / SWR
- Rapport d’onde stationnaire, indicateur de l’adaptation (1:1 idéal).
- Courant de gaine
- Courant parasite sur la tresse du coax (bruit, RFI).
- Choke
- Balun de courant (souvent 1:1) qui bloque le courant de gaine.
- End-Fed
- Antenne alimentée par une extrémité, souvent à très haute impédance.