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Pochi componenti nello shack vengono comprati tanto spesso e capiti tanto di rado quanto il balun. Lo si considera la cura per un ROS scadente, per i disturbi al televisore del vicino e per la RF sul microfono. In realtà può risolvere solo una di queste tre cose, ma quella la risolve molto bene.
Questo articolo mette ordine: che cosa fa un balun e che cosa un unun, perché la differenza tra tipo di corrente e tipo di tensione decide in pratica tra successo e frustrazione, quale miscela di ferrite serve a cosa, quanto costa davvero il popolare 49:1 su una EFHW e come misurare il tutto con un NanoVNA invece di crederci e basta.
Il vero problema: il terzo conduttore
Elettricamente il cavo coassiale ha tre conduttori, non due. Il conduttore centrale e la faccia interna della calza portano la corrente utile. La faccia esterna della calza è un conduttore a sé, ed è lì che nascono i guai. Se con quel cavo si alimenta qualcosa di bilanciato come un dipolo, una parte della corrente torna verso lo shack scorrendo all'esterno.
Questa corrente di modo comune è all'origine della maggior parte delle lamentele attribuite ai balun: la linea irradia, il diagramma si deforma, il ROS cambia se si sposta il cavo, l'accordatore trova valori diversi, la RF entra nel microfono, il vicino ti sente negli altoparlanti. Chi cerca le interferenze insegue esattamente questo in nove casi su dieci.
Balun e unun, tenuti distinti
Balun sta per balanced to unbalanced. Sta tra qualcosa di bilanciato, per esempio un dipolo, e una linea non bilanciata. Un balun può anche trasformare l'impedenza, ma non è obbligato: il diffuso 1:1 non trasforma niente, garantisce solo un passaggio pulito.
Unun sta per unbalanced to unbalanced. Unisce due sistemi non bilanciati e trasforma unicamente l'impedenza. Il caso tipico è il 9:1 per un filo di lunghezza casuale, che senza un contrappeso decente non dà alcuna soddisfazione.
Balun di corrente o di tensione
È la distinzione da cui dipende tutto nella pratica, e non compare quasi su nessuna confezione.
Il balun di tensione secondo Ruthroff impone alle due uscite tensioni uguali e opposte. Sembra ragionevole, ma funziona solo finché il carico è davvero bilanciato. Appena un braccio del dipolo passa più vicino al tetto dell'altro, appena l'antenna diventa reattiva o viene usata fuori risonanza, le correnti si distribuiscono in modo diseguale e il resto torna indietro all'esterno del cavo. Un balun di tensione non sopprime praticamente la corrente di modo comune.
Il balun di corrente secondo Guanella impone invece correnti uguali e opposte. Lascia libere le tensioni sulle uscite e oppone alla corrente di modo comune un'impedenza elevata. Così resta corretto anche quando l'antenna pende in modo asimmetrico, che nei giardini veri è la norma.
Da qui la regola pratica da ricordare: nel dubbio, balun di corrente. Se servono entrambe le cose, trasformazione e blocco, si mettono in serie un balun di tensione 4:1 e un filtro 1:1 separato, oppure si usa direttamente un 4:1 costruito alla Guanella.
I rapporti
Quello dichiarato è sempre il rapporto di impedenza, cioè il quadrato del rapporto spire. Un trasformatore con due spire contro quattordici ha un rapporto spire di 1:7 e quindi un rapporto di impedenza di 1:49.
- 1:1 per il dipolo e ovunque serva soltanto un passaggio pulito.
- 4:1 per carichi intorno ai 200 ohm, come dipoli ripiegati e certe delta loop.
- 9:1 per fili lunghi e random wire nell'ordine di qualche centinaio di ohm, sempre con un contrappeso serio.
- 49:1 per la mezz'onda alimentata all'estremità, che al punto di alimentazione sta grosso modo tra 2.400 e 3.000 ohm.
- 64:1 come variante della stessa forma costruttiva quando l'impedenza misurata risulta più alta.
Il filtro di modo comune
Un filtro di modo comune è elettricamente un balun di corrente 1:1 che non fa altro che opporre un'impedenza elevata alla corrente di modo comune. Il segnale utile dentro il cavo non lo vede, perché i suoi campi si annullano nel coassiale. Solo la corrente sulla faccia esterna incontra la ferrite.
La domanda decisiva è quanta impedenza di blocco serva. Sotto i 1.000 ohm succede poco di utile. Qualche kiloohm sulle bande realmente usate è un obiettivo sensato. In pratica si ottiene con otto o dodici spire di RG-58, RG-8X o RG-213 su un nucleo di taglia FT240, a seconda di miscela e banda.
Conta altrettanto la posizione. Un filtro va al punto di alimentazione. Un secondo all'ingresso dello shack è spesso il più efficace dei due, perché ferma la RF dove si accoppia agli apparati e alla rete elettrica. Per sapere se ci sia davvero corrente di modo comune conviene misurarla con un indicatore apposito prima di comprare ferriti.
Quale ferrite
- Miscela 31: prima scelta per i filtri di modo comune dai 160 ai 10 metri, con effetto utile su tutta la gamma.
- Miscela 43: il classico da decenni, permeabilità intorno a 800, massimo dell'effetto tra circa 8 e 15 MHz. Diffusa nei trasformatori quanto nei filtri.
- Miscele 52 e 61: sensate da circa 10 MHz in su e per realizzazioni destinate alle bande alte.
- Ferro in polvere, per esempio miscela 2: a bassa perdita e adatto a trasformatori di potenza, ma inutile come filtro di modo comune perché la permeabilità è troppo bassa.
Un equivoco diffuso è che più nuclei siano sempre meglio. Due nuclei impilati raddoppiano l'impedenza ma abbassano anche la risonanza propria dell'avvolgimento. Sui 10 metri un filtro con troppe spire può rendere peggio di uno con meno.
Avvolgere
I trasformatori si avvolgono bifilari, due fili in parallelo, perché l'accoppiamento resti il più stretto possibile. Nel classico filtro W1JR si fa passare invece il coassiale stesso attraverso il nucleo, tipicamente due volte cinque spire e mezza di RG-58 su un FT140-43.
Si può anche senza nucleo: il cosiddetto ugly balun è qualche spira di coassiale su un pezzo di tubo. Non costa nulla ma lavora solo a banda stretta attorno alla risonanza propria della bobina ed è nettamente inferiore a un nucleo di ferrite. Va bene come rimedio sul campo, non come installazione fissa.
Il 49:1 sulla EFHW, conti alla mano
Nessun componente ha conquistato tanti shack negli ultimi anni quanto il trasformatore 49:1 per la mezz'onda alimentata all'estremità. Funziona, ma non è un trucco magico, e i numeri sono scomodamente onesti.
Sui 20 metri una EFHW monobanda con un 49:1 su miscela 43 lavora con perdite molto basse. Sulle bande alte, dai 17 ai 10 metri, sono invece ben documentate perdite intorno al 30 per cento, all'incirca 1,5 dB. La causa sta nel materiale stesso, la cui componente di perdita cresce sensibilmente sopra i 10 MHz.
Due cose aiutano. Sotto i 10 MHz un primario a due spire produce circa la metà delle perdite di uno a una spira, quindi molto meno calore a pari potenza. E il duty cycle conta più della potenza di picco: un nucleo piccolo perdona 100 watt in SSB, non 100 watt di FT8 per ore.
Attenzione alle misure. Molti video confrontano due trasformatori schiena contro schiena oppure confondono potenza media e di picco. Diventa significativo solo con carico reale, con misura di diretta e riflessa e tenendo d'occhio se il nucleo si scalda.
Video (in inglese): errori tipici con filtri, unun e balun nell'uso con i modi digitali, cioè proprio dove il duty cycle diventa un problema.
Misurare invece di credere
L'efficacia di un filtro di modo comune si vede bene con un NanoVNA. Si misura l'impedenza tra i due capi della calza, cioè esattamente il percorso che seguirebbe la corrente di modo comune. Il risultato spesso raffredda gli entusiasmi: parecchi filtri commerciali restano ben sotto quanto promette la scheda tecnica su singole bande.
Video (in tedesco): il banco di misura e la lettura del risultato per un filtro di modo comune con il NanoVNA, passo dopo passo.
Tre equivoci duri a morire
- Il balun migliora il ROS. No. Un 1:1 non trasforma nulla. Se dopo il montaggio la lettura cambia è perché prima la linea irradiava e falsava la misura. L'antenna non è meglio adattata, viene solo misurata onestamente.
- Il balun sostituisce l'accordatore. No. Un trasformatore sposta l'impedenza di un rapporto fisso. Quel che resta fuori posto è affare dell'accordatore.
- La ferrite aiuta sempre. No. La miscela sbagliata nel punto sbagliato fa poco, se non scaldarsi. E il calore nel nucleo è potenza che non arriva all'antenna.
Video (in inglese): la domanda a cui tutto si riduce, cioè se la propria antenna abbia davvero bisogno di un balun.
Cosa va dove
- Dipolo, inverted V, doublet alimentati in coassiale: balun di corrente 1:1 al punto di alimentazione.
- EFHW: trasformatore 49:1 più un filtro di modo comune separato a circa un decimo di lunghezza d'onda, e un contrappeso corto.
- Random wire: unun 9:1, contrappeso non facoltativo, filtro a valle.
- Piattina bifilare: accordatore realmente bilanciato oppure balun di corrente 4:1 all'uscita dell'accordatore, mai un balun di tensione alla cieca.
- Verticale con radiali: non serve bilanciare, ma quasi sempre serve un filtro, altrimenti il cavo diventa parte del contrappeso.
- Magnetic loop: vedi l'articolo dedicato, dove è la spira di accoppiamento a fare l'adattamento.
Comprare o costruire
Autocostruire conviene perché materiale e fatica sono contenuti: un nucleo, del filo o del coassiale, una scatola stagna. Il vero guadagno è sapere che cosa c'è dentro invece di fidarsi di un'etichetta.
I prodotti commerciali hanno senso per le potenze elevate o quando il contenitore deve stare fuori per anni. Allora vale la pena cercare due dati che spesso mancano: la topologia, corrente o tensione, e la potenza distinta per modo di emissione. Un numero senza indicazione di duty cycle dice poco.
Chi progetta anche la linea di alimentazione trova i tipi di cavo in scegliere il cavo coassiale e le relative perdite nel calcolatore di attenuazione. L'effetto di tutto questo sul diagramma di irradiazione si può esplorare con Vista dell'antenna.
Fonti
- Topologie Guanella e Ruthroff e loro comportamento con carichi sbilanciati, come trattate nella letteratura sui trasformatori a banda larga
- Misure di efficienza di trasformatori 49:1 e 64:1 su miscela 43, tra l'altro dalla comunità EFHW
- Schede tecniche dei produttori di ferriti per le miscele 31, 43, 52 e 61
- hamwaves.com: Common Mode Chokes, trattazione dettagliata su impedenza di blocco e costruzione
- N1FD: Power Losses and Dissipation in Various Ferrite Devices, perdite e riscaldamento in pratica
73 – la vostra redazione di oeradio.at
Nota di trasparenza
Questo articolo è stato ricercato e scritto con il supporto dell'IA (Claude, Anthropic) sulla base di fonti pubbliche, e i contenuti sono stati verificati redazionalmente. A settembre 2026 il testo è stato notevolmente ampliato, in particolare con la distinzione tra balun di corrente e di tensione, la scelta della miscela di ferrite, la questione di quanta impedenza di blocco serva e l'analisi delle perdite del trasformatore 49:1. La precedente immagine di apertura generata dall'IA è stata sostituita da una fotografia reale. Tutte le immagini provengono da Wikimedia Commons con licenze libere, autore e licenza sono indicati nelle didascalie. I video incorporati provengono da canali YouTube esterni e riflettono il punto di vista dei rispettivi autori. I valori di perdita e di impedenza di blocco sono ordini di grandezza tratti da misure pubblicate e non sostituiscono una misura sul proprio montaggio. Correzioni a [email protected].
