射頻百科|巴倫(balun)的基本原理與應用


巴倫的原理

巴倫是平衡不平衡轉換器的英文音譯,原理是按天線理論,偶極天線屬平衡型天線,而同軸電纜屬不平衡傳輸現,若將其直接連接,則同軸電纜的外皮就有高頻電流流過(按同軸電纜傳輸原理,高頻電流應在電纜內部流動,外皮是屏蔽層,是沒有電流的),這樣一來,就會影響天線的輻射(可以想象成電纜的屏蔽層也參與了電波的輻射) 因此,就要在天線和電纜之間加入平衡不平衡轉換器,把流入電纜屏蔽層外部的電流扼制掉,也就是說把從振子流過電纜屏蔽層外皮的高頻電流截斷。
  • 一種是高頻開路法,在電纜屏蔽層外皮四分之一波長處接一個四分之一波長的套筒(等於效四分之一波長的開路線),因四分之一波長開路線對該頻率視為開路,達到截斷高頻電流的作用,這種辦法,工作帶寬窄,頻率低時四分之一波長套筒就顯得很長,適合大功率高頻率使用。
  • 一種是抵消法,想辦法使流入的電流大小相等方向相反而互相抵消,應用較多的用磁環三線繞的平衡不平衡轉換器就屬這種,這種頻帶較寬,使用但大功率時受磁環磁飽和的限制,適合低頻率小功率使用。
  • 一種是抑制法,振子經過一高頻扼流圈接電纜屏蔽層外皮,阻止高頻電流流向電纜屏蔽層外 皮,此法比較簡單,就是把電纜繞十圈左右,繞在磁環上更好,空心也沒關系,一般是頻率低繞多幾圈,頻率高小繞幾圈。但抑制效果沒有前述幾種好,因此前面幾種多用於專業應用,這種業余應用較多。

巴倫的理解

對於巴倫的理解,要記住的是我們只是截斷屏蔽層外皮的高頻電流,並不是截斷流向屏蔽層的所有高頻電流(要這樣的話把振子和電纜皮斷開就得了),高頻電流是在屏蔽層的里面流的。形象一點可以把電纜想象成水管,本來應該是水都在水管里流,如不加巴倫,水不單在水管里流,而且有一部分還流到管子的外皮。
 
同時也要了解同軸線的傳輸的基本原理,同軸線同平行線一樣是雙導體,不過是一個將另一個包覆起來。需要饋送的信號在同軸電纜芯線的外表面和屏蔽層的內表面流動,兩個導線的電流以一對平衡的電流形式存在(大小相等方向相反),屬於緊耦合狀態;
內導體的中心由於高頻電流的趨膚效應,沒有電流,所以空心有力於降低成本減輕重量,夾鋼有利於提升強度。
 
(屏蔽層導體外表面所感應或接觸到的高頻電流,由於高頻趨膚效應業是不會流到內表面,外導體同時起到屏蔽的效果,一般同軸線外導體都會接地)。
外導體上沒有電流的說法也是不正確的。網絡中任意一節點的電流代數和都是零。有進就有出,平衡的。
 
同軸線內導體和外導體的對地電阻是不一樣的,在同軸結構被破壞的時候(緊耦合的狀態消失了),內導體有較高的對地電阻,內導體電流只能流向振子;而外導體對地電阻較低,外導體內側的電流不能完全流向振子,其中的一部分會流到外導體的表面,向地分流或流動中輻射,向DIPOLE的平衡饋電被打破了。這個時候就需要巴倫對電流的平衡作矯正。

主要指標

工作頻率,帶寬,承載功率,阻抗變換比,共模抑制比。
具備阻抗變換的能力,可以說成是BALUN 的一個副業,而且很勝任。
關於射頻領域,歡迎交流相互提高。WX:estorm22


免責聲明!

本站轉載的文章為個人學習借鑒使用,本站對版權不負任何法律責任。如果侵犯了您的隱私權益,請聯系本站郵箱yoyou2525@163.com刪除。



 
粵ICP備18138465號   © 2018-2025 CODEPRJ.COM