巴伦是平衡不平衡转换器

巴伦是平衡不平衡转换器
巴伦是平衡不平衡转换器

BA7IA老师是这样解答的:

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。

如何制作巴伦

1、巴伦(BALUN)就是平衡不平衡转换器。

2、我们制作的天线,经常采用对称振子,是平衡的,而收发机的天线端口大多为不平衡式的,连接电缆也广泛地使用不平衡式,抗干扰很好的同轴电缆。

3、再就是不同的绕法可以提供不同的阻抗比,这就可以使那些不能和发射机取得匹配的天线更好地工作。

4、所以,我们业余无线电爱好者经常要用到巴伦。

5、下图(图1)为最常用的一种BALUN的的绕法。

6、磁环可以买导磁率100左右的。磁芯的截面要足够大,避免出现大功率饱和,工作频率也要够。

7. 绕制磁环的线要选的和功率相配,不要太细,绝缘也要能承受高的电压。

8. 图一中绕在磁环上的是3条绝缘的拧在一起的铜线,其中:1和11,2和22,3和33各为一组的头尾。

9. 绕的时候要先在磁环上缠些绝缘胶带之类的,不要划伤线皮,线要绕的紧一些,如下图(图2)

10. 图一是三线并绕6-7圈,阻抗比为1:1。

11. 图1中的接线:1号线接同轴线的芯,3号线接同轴线的皮(地),11号线和33号线接平衡的两振子。

12. 下图(图3)是4:1阻抗的绕法,用双线绞合,1和11,2和22各为一组。1和22接平衡振子,选1或22的任意一条接同轴芯,2和11相连做地接同轴线的网。

3条绝缘的拧在一起的铜线和制作完成图

最后,巴伦的应用

水平偶极子天线也许是最简单并易于安装的天线,但我还是看到有人在安装过程中犯了常识性的错误。这里的一些数据,提示和想法也许对你有帮助。

对我来说,QRP意味着使用适当的功率发射或与其他电台联系,通常要小于10瓦,因此,确保天线系统不会浪费功率是非常重要的事。首先,天线必须截短到合适的长度并与发射机取得匹配。

巴伦用于平衡天线和不平衡馈线之间的匹配。典型的做法是用漆包线在磁还环上三线并绕5圈,三个线圈头尾顺序连接。天线L1, L2 和L3谐振于三个不同的波段。L1 (a+a), L2 (b+b) 和L3 (c+c) 等同于:

你可以根据你所需要的波段增加不同的dipole天线单元来组成天线系统。当然,也会有个限制,但这是一个经验值。你也可以通过使用“偏中点”的馈电点和4:1的巴伦的方法来减少多波段天线的导线数量:

使用这种方法必须保证高段的频率是低段频率的两倍。比如,如果a=60m,b=30m,a+b

将谐振于1.8MHz,如果c=15m,B+C会谐振于3.5MHz。如果d=7m,c+d会谐振于7MHz。这种技巧可以有助于减少导线的用量。

你也可以通过在近馈电点插入加载线圈来缩短天线的物理长度。

一截短的塑料导管是制作轻型天线的理想材料,但是对一些较重的天线,我会从当地的超级市场去搞一些塑料格子架来制作。

用于QRP的天线的效率必须尽可能的高,你可以选择尽可能粗的导线来制作,并在天线的两端使用绝缘子。谐振的偶极天线的末段的阻抗非常高,所以你并不能简单地将线栓在大树或其他物体上。对轻型天线而言,大衣扣是很好的绝缘子的替代品,可以在天线尾端多串几个。没有必要对一副多波段的偶极天线每个频点都进行修剪,将天线单元修剪到3.5 MHz, 3.6 MHz, 3.7 MHz 和3.8 MHz的任意的一个值都可以满足整个80米波段的覆盖。

好了,这就是我要讲的全部,希望对你有所启发。

尽管上面这一小段是描述发射天线的,但是所有的内容也同样适合于接收天线,对于接收天线你不必关心太多匹配和功率等问题。记住,好的发射天线同样也是好的接收天线。

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