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  标题：巴伦的原理 树形   打印   收藏   推荐  
     帅哥哟，离线，有人找我吗？
    
    
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发贴心情 巴伦的原理
巴伦是平衡不平衡转换器的英文音译，原理是按天线理论，偶极
天线属平衡型天线，而同轴电缆属不平衡传输现，若将其直接连接，
则同轴电缆的外皮就有高频电流流过（按同轴电缆传输原理，高频电
流应在电缆内部流动，外皮是屏蔽层，是没有电流的），这样一来，
就会影响天线的辐射（可以想象成电缆的屏蔽层也参与了电波的辐射）。

因此，就要在天线和电缆之间加入平衡不平衡转换器，把流入
电缆屏蔽层外部的电流扼制掉，也就是说把从振子流过电缆屏蔽层外
皮的高频电流截断。要达到这样的目的有很多种办法，一种是高频开
路法，在电缆屏蔽层外皮四分之一波长处接一个四分之一波长的套筒
（等于效四分之一波长的开路线），因四分之一波长开路线对该频率
视为开路，达到截断高频电流的作用，这种办法，工作带宽窄，频率
低时四分之一波长套筒就显得很长，适合大功率高频率使用。另一种
是抵消法，想办法使流入的电流大小相等方向相反而互相抵消，应用
较多的用磁环三线绕的平衡不平衡转换器就属这种，这种频带较宽，
使用但大功率时受磁环磁饱和的限制，适合低频率小功率使用。再一
种是变压器法，通过高频变压器实现平衡不平衡转换，原理就像推挽
输出变压器一样，把双向平衡电流变换成但向不平衡电流。变压器可
采用磁心或空心绕成，适用大功率使用。还有一种是抑制法，振子经
过一高频扼流圈接电缆屏蔽层外皮，阻止高频电流流向电缆屏蔽层外
皮，此法比较简单，就是把电缆绕十圈左右，绕在磁环上更好，空心
也没关系，一般是频率低绕多几圈，频率高小绕几圈。但抑制效果没
有前述几种好，因此前面几种多用于专业应用，这种业余应用较多。

要记住的是我们只是截断屏蔽层外皮的高频电流，并不是截断流向屏
蔽层的所有高频电流（要这样的话把振子和电缆皮断开就得了），高
频电流是在屏蔽层的里面流的。形象一点可以把电缆想象成水管，本
来应该是水都在水管里流，如不加巴伦，水不单在水管里流，而且有
一部分还流到管子的外皮。巴伦的作用就是防止跑、冒、滴、漏，迫
使水都在水管里流，难言之隐，一用了之！ 倒V天线的制作，
一是要求架设得尽量高，二是架设的地方要尽 量开阔，三是尽量远
离干扰源架设。
天线振子HF用一般的电源线（俗称花线）就行，有绝缘皮或裸铜
线都影响不大，线选粗一点可提高机械强度和辐射效率（效果并不十
分明显，理论上的事），通过修剪振子的长度使天线与电缆匹配（这
一步效果是很明显的，值得认真去做）。 VHF可用铝管或铜管，管子
的大小视机械强度而定，当然是粗一点有利。
------------------------------------

50欧的不平衡电缆和平衡的50欧天线连接就需要1：1的不平衡-平衡balun;
50欧的不平衡电缆和平衡的200欧天线连接就需要1：4的不平衡-平衡balun;
其它的道理都一样，实现阻抗和平衡-不平衡的之间的转换，这样才能把最大的功率送到天线上去。
DP.倒V－平衡

GP.L－不平衡

阳光火腿   www.sunnyham.cn
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馈电部分的巴伦，采用-3特富龙馈线，在Ф100外径的给水管上，绕制12圈而成，见照片所示。由于-3特富龙馈线有足够的高频负载通过能力，相信1000W的发射功率都不会有问题。

阳光火腿   www.sunnyham.cn
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扼流式平衡器，（1：1）阻抗变换。

主要原理：
同轴线内导体的外表面电流和外导体内表面的电流大小相等，流向相反是平衡的，外导体的外表层感应的电流由于高频趋肤效应的存在，对于内部平衡传输不构成任何影响（屏蔽） 。
当结构被破坏后，外导体内外表层的电流会相互混合，破坏原有的，存在于内导体的外表面和外导体内表面的平衡电流，因此要最大程度的扼制同轴线外表层表面电流的存在。

Choke Baluns (扼流平衡器)
主要功能是通过成对的绕制线圈，在导线的外导体的外层形成相当大的感抗，使电流不能在同轴线外表层表面传输，而这种感抗（由于屏蔽作用的存在）不影响内部平衡电流的传递。

绕法大同小异：多是偶数圈，线圈最好紧密排列，线圈半径根据同轴线的最小转角半径而定，长度和圈数看实际效果

阳光火腿   www.sunnyham.cn
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Effective Choke Baluns

IT'S FORM THE

1)Single Band(very effectiv)
Freq MHZ RG213/RG-8 RG-58
3.5 22ft,8turns 20ft,6-8tunrs
7 22ft,10turns 15ft,6turns
10 12ft,10turns 10ft,7turns
14 10ft,4turns 8ft,8turns
21 8ft,6-8turns 6ft,8turns
28 6ft,6-8turns 4ft,6-8turns

2)Multi;le Band
Freq Mhz RG8/58/59/8x/213
3.5-30 10ft,7turns
3.5-10 18ft,9-10turns
14-30 8ft,6-7turns
这里面提到三种同轴线 RG213 RG-8 RG-58
可以在下面的网站了解他们的规格
http://www.milag.com/cavicoassiali/cavimilag.htm
总的趋势是线越细，使用频率越高，绕的圈数越少。

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http://radio.ehuzhou.com/RFSim99/RFSim99,Beta1/RFSim99,Beta1.html
http://radio.ehuzhou.com/RFSim99/RFSim99,2,Beta1/RFSim99,2,Beta1.html

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在外径47mm的PVC塑料筒用直径1mm漆包线上绕6T.接50电阻为负载.MJE-269测试数据如下.
3.60MHz Rs=39 SW=1.5 Xs=17
7.06MHz Rs=61 SW=1.3 Xs=13
14.3MHz Rs=69 SW=1.4 Xs=8
21.4MHz Rs=54 SW=1.4 Xs=18
29.6MHz Rs=37 SW=1.3 Xs=4
50.1MHz Rs=58 SW=1.4 Xs=18

用这个空芯巴伦设的倒V天线.用2米高的树为支承.离地高4米.离树高2米(这个高度不够.使驻波增大) .MJE-269测试数据如下.

7.05MHz Rs=55 SW=1.1 Xs=8
14.3MHz Rs=42 SW=1.1 Xs=3
21.4MHz Rs=39 SW=1.3 Xs=10

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巴仑与传输线变压器



广大无线电爱好者在制作巴伦，功率合成器（分配器）时经常在选择磁环，导线等问题大伤脑筋，且这些问题如果处理不当，必定效果不理想。经常在频率上和网上听到或看到有人抱怨，加了巴伦还不如不加……为了解决这些问题，要从高频变压器问题解决。本人根据一些资料，总结了一些关于传输线变压器的一些问题和大家共同探讨，有不当之处，请大家予以指正。
将高频传输线绕在具有高导磁率(u)低损耗的铁氧体磁环上就变成传输绝变压器，其电路从表面上看似乎与普通变压器没有多大差别，但实际上它们传递能量的方式是不相同的。普通变压器信号电压加在初级绕组的1、2端，使初级线圈有电流流过，然后由此产生的磁力线在次级(3、4端)感应出相应的交变电压，能量就是这样由输入端传到负载。而传榆线变压器的信号电压却加在1、3端，能量在两导线的介质间传播到负载。传输线变压器能量传输原理如图l-a所示。出于两根导线是紧靠绕在一起，所以导线任意点的线间电容都是很大的，而且在整个线长上是均匀分布的。由于导线是绕在高u磁芯上，故导线每一小段Δl的电感量是很大的，而且均匀分布在整个线段上。这些电容和电感量通常叫分布参数，由线间电容和导线电感组成的电路叫分布参数电路，如图1-b所示。
因此，传输钱可以看成由许多电感、电容组成的耦合链，从而产生了新的传输能量的方式。当信号电压U1加在图2的输入端(1、3端)时，出于传输线间电容较大，因此信源向电容C1充电，使C1贮能。而C1又通过电感L1放电，使电感贮能．电能变为磁能。然后，电感Ll又向电容C2充电，磁能又变成了电能。如此循环不止，且把电磁能送到终端负载，最后被负载吸收。如果忽略了导线的欧姆损耗及导线问的介质损耗则输出端能量将等于输入端的能量，也就是说，通过传输线变压器，负载可以取得信源供给的全部能量。因此，在传输线变压器中，线间的分布电容不但不会影响高频能量传输而且是电磁能转换必要条件。由于电磁波主要是在导线间的介质中传播的，磁芯的铁磁损耗对信号传输的影响就大大减少，所以传输线变压器的最高工作频率就可以大大提高，这就构成了传输线变压器传递宽频带信号的可能。

传输线变压器的一个最基本构造单元是两条长度相等，且高频损耗很小的导线乎行并绕在磁环上(磁环是高频铁氧体)，具有高导磁(u大)和低损耗的特点。磁芯类型一般有NXO(镍锌铁氧体)和MXO(锰锌铁氧体两系列)MXO通常用于频率较低的场合，当信号频率超过50MHz用NXO为宜。由传输线理论可知，当传输线阻抗Zc= ，传输线处于无反射波的行波状态，能量全部送到负载。
例如：当Rs=12.5Ω，Rl=50Ω，则Zc=25Ω，也就是要选用25Ω得传输线。当Rs=50Ω，Rl=50Ω，则Zc=50Ω，也就是要选用50Ω得传输线。

综上所述，传输线变压器的最重要的问题是传输线的的分布参数的均匀度和传输线的阻抗。好多爱好者在业余条件都是用双绞或三绞和的漆包线绕制，这样不可避免的产生不均匀性和阻抗的不确定性，势必造成插入损耗增加，平衡恶化。所以专业的传输线变压器一般使用同轴电缆绕制。使用同轴电缆的好处是显而易见的，分布参数均匀，阻抗确定。但使用同轴电缆也有一个缺点，就是普通的电缆一般较粗较硬，很难在磁环穿绕。所以，一般使用的是聚四氟乙烯同轴电缆，四氟电缆的好处是，在很细的直径可以损耗很小的传递极大的功率。且特征阻抗的规格较多，选择余地较大。
关于穿绕匝数和磁环选择，笔者将另文说明，欢迎广大前辈指正，谢谢！


原文PDF版可以下载

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