Ugly Balun (Choke coaxial) Designer

Un ugly balun (choke coaxial à air) est une méthode simple et efficace pour supprimer les courants de mode commun sur la ligne d’alimentation de votre antenne HF. Il se compose de plusieurs spires de câble coaxial enroulées étroitement autour d’un support non conducteur – comme un tube en PVC ou même une canette de boisson.

Ce calculateur vous aide à concevoir rapidement votre propre ugly balun. Il suffit de sélectionner le type de coaxial (par ex. RG-58, H-155, RG-8X, LMR-240, RG-213, LMR-400), de choisir le diamètre du support (PVC, canette ou personnalisé) et d’entrer la fréquence cible. L’outil va alors :

• calculer le nombre de spires nécessaires et la longueur du coaxial

• estimer l’impédance effective (Zcm) à la fréquence choisie

• montrer l’efficacité du choke sur les principales bandes amateurs HF (80–6 m)

Utilisez ceci comme guide pratique lors de la réalisation de votre balun. Les performances réelles peuvent varier selon la qualité de l’enroulement, du câble et la proximité d’objets conducteurs.

Qu’est-ce qu’un ugly balun et pourquoi il est important

Un ugly balun, souvent appelé choke coaxial ou choke à air, est un dispositif simple mais très efficace qui aide à contrôler les courants de mode commun sur une ligne coaxiale. Son nom inhabituel vient du fait qu’il s’agit essentiellement d’une bobine de coaxial enroulée autour d’un support non conducteur. Malgré son apparence « laide », il joue un rôle essentiel dans de nombreuses stations radioamateurs.

Sans choke, les courants RF peuvent circuler sur l’extérieur de la gaine du coaxial. Cela peut provoquer de la RF dans le shack, une distorsion du diagramme de rayonnement de l’antenne, un comportement imprévisible du ROS et des interférences avec l’électronique avoisinante. En ajoutant un ugly balun correctement dimensionné au point d’alimentation ou près de l’émetteur-récepteur, ces courants indésirables sont supprimés, ce qui permet un fonctionnement plus propre et plus efficace.

Comment fonctionne un ugly balun

L’ugly balun agit en créant une réactance inductive aux courants de mode commun. Lorsqu’un coaxial est enroulé en plusieurs spires, l’inductance augmente proportionnellement au carré du nombre de tours. Plus l’inductance est élevée, plus l’impédance est grande pour les courants circulant sur l’extérieur de la gaine.

Pour le signal en mode différentiel (le signal RF voulu à l’intérieur du coaxial), l’ugly balun n’a quasiment aucun effet puisque les courants y sont équilibrés. Mais pour les RF indésirables sur la gaine, il agit comme une barrière et empêche la ligne d’alimentation de devenir une partie du système rayonnant.

Choisir le bon câble coaxial

Différents câbles coaxiaux présentent des caractéristiques différentes lorsqu’ils sont utilisés pour un ugly balun :

• RG-58 – fin, peu coûteux, flexible, parfait jusqu’à 100 W

• H-155 – taille similaire au RG-58 mais avec moins de pertes, populaire pour les opérations portables ou QRP

• RG-8X / LMR-240 – un peu plus épais, meilleure tenue en puissance, encore facile à enrouler sur des supports de 5 à 7 cm

• RG-213 / LMR-400 – câbles à faibles pertes adaptés aux stations HF haute puissance, mais lourds et plus difficiles à enrouler

En général, les câbles plus fins sont plus faciles à manipuler et nécessitent moins de longueur, tandis que les câbles plus gros offrent de meilleures performances en puissance et en durabilité extérieure.

Choisir un support pour l’enroulement

Le choix du support (l’objet autour duquel le coaxial est enroulé) a une influence importante sur l’efficacité du choke.

• Tube PVC – facile à trouver, non conducteur, robuste pour des installations permanentes

• Canettes de boisson – bon marché et faciles à obtenir, pratiques pour des essais, mais non résistantes aux intempéries

• Seaux ou tubes en plastique – utiles pour les baluns portables lorsqu’un diamètre plus grand est souhaité

Plus le diamètre du support est grand, moins il faut de spires pour atteindre la même impédance. Les petits supports demandent plus de spires mais donnent un choke plus compact.

Combien de spires sont nécessaires

Le nombre de spires dépend principalement de la fréquence d’utilisation et du diamètre du support.

• En 80 m (3,5 MHz), il faut souvent 15 à 20 spires sur un support large

• En 40 m (7 MHz), 10 à 12 spires suffisent généralement

• En 20 m (14 MHz), 6 à 8 spires assurent déjà une bonne suppression

• En 10 m et 6 m, quelques spires peuvent générer plusieurs kilo-ohms d’impédance

En utilisant le calculateur ci-dessus, vous pouvez entrer votre fréquence de travail, le type de coaxial et le diamètre du support pour obtenir une recommandation précise.

Performances sur les bandes amateurs

Un ugly balun conçu pour une fréquence fonctionne généralement sur une large gamme de bandes HF, mais pas toujours avec la même efficacité.

• Un choke optimisé pour 20 m est souvent efficace de 30 m à 10 m

• Un choke conçu pour 40 m offre une suppression utile de 60 m à 15 m

• Sur les très basses fréquences comme 160 m, même 25 spires sur un gros support peuvent être insuffisantes – les solutions à ferrite sont alors préférées

Cette polyvalence rend les ugly baluns particulièrement populaires pour les dipôles multibandes, dipôles décentrés, antennes demi-onde alimentées en bout et verticales.

Avantages et inconvénients

Avantages :

• Très faible coût – nécessite seulement du coaxial et un support simple

• Facile à construire avec des outils de base

• Pas de noyaux en ferrite nécessaires, supporte de fortes puissances sans saturation

• Fonctionne bien sur plusieurs bandes HF

Inconvénients :

• Volumineux et parfois lourd, surtout avec du gros coaxial

• Moins efficace sur les très basses fréquences (160 m, 80 m), sauf avec beaucoup de spires

• Les performances varient selon l’espacement des spires et la capacité parasite

Conseils pratiques de construction

• Utilisez du coaxial résistant aux UV pour les installations extérieures afin d’assurer une longue durée de vie

• Maintenez les spires serrées et régulières pour maximiser l’inductance

• Fixez-les avec du ruban adhésif ou des colliers pour éviter qu’elles ne se déplacent avec le temps

• Montez le balun à distance des surfaces métalliques pour éviter les désaccords

• Protégez-le des intempéries en extérieur pour préserver la gaine du coaxial

Comparaison des ugly baluns et des chokes à ferrite

Bien que les ugly baluns soient populaires, les chokes à ferrite sont aussi largement utilisés. Chacun a ses avantages :

• Ugly balun : économique, robuste, supporte de fortes puissances, idéal pour les montages portables ou à petit budget

• Choke à ferrite : plus compact, performances prévisibles sur une large gamme de fréquences, meilleure suppression sur les basses bandes

Beaucoup d’opérateurs combinent les deux : un choke à ferrite à l’entrée du shack et un ugly balun au point d’alimentation, tirant parti des forces de chaque solution.

Applications en radioamateur

Un ugly balun peut être utilisé dans de nombreuses situations :

• Au point d’alimentation d’un dipôle ou d’une verticale

• Sur le coaxial d’une antenne alimentée en bout pour réduire le retour de RF

• Près de l’équipement radio pour éviter la RF dans le shack

• Lors des opérations portables, puisqu’il peut être rapidement bobiné avec du coaxial de rechange

L’ugly balun est l’un des outils de suppression RF les plus accessibles et pratiques pour les radioamateurs. Il ne nécessite pas de matériaux coûteux, peut être construit en moins d’une heure et améliore considérablement les performances de la station.

En utilisant le calculateur ci-dessus, vous pouvez déterminer avec précision le nombre de spires, la longueur de coaxial requise et l’efficacité attendue sur toutes les principales bandes HF. Que vous soyez un nouveau radioamateur expérimentant avec votre premier dipôle ou un DXeur chevronné construisant une station de concours, ajouter un ugly balun est un petit geste qui apporte de grands avantages.