平衡不平衡转换器——巴伦的原理与制作方法

"巴伦是平衡不平衡转换器的制作方法，包括高频开路法、抵消法、变压器法和抑制法。" 在无线电通信领域，巴伦（Balun）是一种至关重要的设备，它用于在平衡系统（如偶极天线）和不平衡系统（如同轴电缆）之间进行转换。巴伦的名称来源于“平衡”（balanced）和“不平衡”（unbalanced）两个词的组合。其主要作用是防止高频电流通过同轴电缆的外皮流动，从而影响天线的辐射效率。 偶极天线是一种平衡型天线，电流在两个导体上均匀分布，而同轴电缆则属于不平衡传输线，内导体传输信号，外屏蔽层用于提供屏蔽和接地。如果直接将偶极天线与同轴电缆连接，外屏蔽层可能会出现高频电流，导致能量损失和辐射干扰。为了解决这个问题，就需要使用巴伦。 1. **高频开路法**：在同轴电缆的屏蔽层外皮四分之一波长处添加一个四分之一波长的套筒，形成一个高频开路，阻止高频电流通过。这种方法适用于大功率、高频率的环境，但工作带宽较窄，且随着频率降低，套筒长度会变得较长。 2. **抵消法**：利用磁环三线绕制的巴伦，让流入的电流相互抵消。这种方法频带较宽，适合低频率小功率的应用，但大功率时可能受限于磁环的磁饱和问题。 3. **变压器法**：通过高频变压器实现电流的转换，类似于推挽输出变压器。这种方法适合大功率应用，可采用磁心或空心绕制。 4. **抑制法**：使用高频扼流圈阻止高频电流流向屏蔽层外皮，简单易行，通常在业余无线电中应用广泛。虽然效果不如前三种，但在实际操作中仍能起到一定的作用。 例如，1:4巴伦的制作可以使用空心结构，用40mm直径的PVC管，双线并绕8圈。此外，也可以利用磁环制作，如采用NX O-100或更低磁导率的磁环，以避免磁饱和现象，确保巴伦的正常工作。 巴伦的设计和制作是无线电通信中的关键技术，它确保了天线系统的有效性和信号的纯净传输。根据不同的应用场景和频率需求，选择合适类型的巴伦至关重要。