巴伦

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巴伦的原理

巴伦的原理

巴伦的原理巴伦的原理是指在流体静压力下,流体的压力沿着流线方向保持不变。

这个原理是由法国数学家、物理学家巴伦在18世纪提出的,对于流体力学领域有着重要的理论意义。

首先,我们来了解一下什么是流体。

流体是一种没有固定形状,能够流动的物质,包括液体和气体。

在流体静压力下,流体内部各点的压力是相等的,这就是巴伦的原理。

这个原理可以帮助我们理解流体在静压力下的行为,对于液压技术、飞机气动力学、水利工程等领域有着广泛的应用。

在流体静压力下,巴伦的原理可以用数学公式来表示。

假设流体在某一点的压力为P,流速为v,密度为ρ,重力加速度为g,那么根据巴伦的原理可以得到以下公式:P + 1/2ρv^2 + ρgh = 常数。

其中,P是静压力,1/2ρv^2是动压力,ρgh是重力势能。

这个公式表明了在流体静压力下,流体的压力沿着流线方向保持不变。

巴伦的原理对于理解流体运动有着重要的意义。

在流体静压力下,流体沿着流线方向的压力保持不变,这就意味着流体在流动过程中会受到各种力的作用,而这些力会影响流体的速度和压力分布。

通过对流体运动的分析,我们可以更好地理解流体的行为规律,为工程实践提供理论依据。

除了在理论研究上有着重要的意义之外,巴伦的原理在工程实践中也有着广泛的应用。

例如在液压系统中,我们可以利用巴伦的原理来设计液压传动系统,实现对液体的压力和流速的控制。

在飞机气动力学中,巴伦的原理可以帮助我们分析飞机在空气中的飞行状态,优化飞机的气动外形,提高飞行性能。

总之,巴伦的原理是流体力学领域中的重要理论,对于理解流体静压力下的行为规律有着重要的意义。

通过对巴伦的原理的研究和应用,我们可以更好地理解流体运动的规律,为工程实践提供理论指导,推动流体力学领域的发展。

巴伦制作方法

巴伦制作方法

巴伦制作方法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!1:4巴伦制作空心巴伦比较容易做,40mm直径的PVC管上面双线并绕8圈接线图:其他图纸:磁环做的巴伦,这个图是1:1的,4:1用双线并绕,按上面的图接线即可。

巴伦制作方法

巴伦制作方法

巴伦制作方法? ?? ???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!1:4巴伦制作空心巴伦比较容易做,40mm直径的PVC管上面双线并绕8圈接线图:?其他图纸:磁环做的巴伦,这个图是1:1的,4:1用双线并绕,按上面的图接线即可。

约翰·谢泼德·巴伦简介-约翰·谢泼德·巴伦详细信息 -

约翰·谢泼德·巴伦简介-约翰·谢泼德·巴伦详细信息 -

约翰·谢泼德·巴伦简介|约翰·谢泼德·巴伦详细信息-摘要约翰·谢泼德·巴伦,被称为ATM机之父,居住在苏格兰北部的农场,在伦敦为巴克莱银行制造了世界上第一台自动取款机,因此这台ATM机只靠检测放射性碳-14的踪迹来识别账户,检测完成后,客户需要输入4位密码。

巴伦在2005年跻身“新年荣誉名单”,被授予一枚英帝国勋章。

2010年5月15日约翰·谢泼德·巴伦病逝,享年84岁。

约翰·谢泼德·巴伦-概述约翰·谢泼德·巴伦为巴克莱银行制造了世界上第一台自动取款机约翰·谢泼德·巴伦,苏格兰发明家,居住在苏格兰北部的农场,约翰·谢泼德·巴伦在伦敦为巴克莱银行制造了世界上第一台自动取款机,其设计理念源于一台巧克力自动售货机,由于当时塑料卡并没出现,因此这台ATM机只靠检测放射性碳-14的踪迹来识别账户,检测完成后,客户需要输入4位密码。

约翰·谢泼德·巴伦-发明灵感在位于苏格兰北部的农场中,谢泼德·巴伦说海豹是一群聪明的无赖。

本来我发明了一种装置,想利用虎鲸的叫声把它们吓跑,但却引得它们更频繁的光顾我的大马哈鱼。

显然这个装置的失败和他最伟大的发明——ATM机的成功形成了鲜明的对比。

谢泼德-巴伦在浴室洗澡时突然来了灵感。

他说我突然想,肯定有一种设备让我能在世界或英国的任何地方取出自己的钱。

我想到了巧克力自动售货机,但是我的设备用现金替换了巧克力。

谢泼德·巴伦的想法很快得到了巴克莱银行的认可。

一杯苦味杜松子酒下肚后,巴克莱银行当时的负责人和谢泼德·巴伦先生匆匆签下了一份合同。

那个时候,巴伦还在为迪拉卢印刷公司工作。

约翰·谢泼德·巴伦-发明ATM机当时塑料卡片还没有发明出来,所以谢泼德-巴伦的ATM机使用注入碳-14的支票,碳-14是一种略带放射性的物质。

巴伦

巴伦

几种常用的巴伦作者 80186Mail zhangyaofu@本文链接:/bbs/thread-24430-1-1.html 一、前言巴伦的作用:巴伦也叫平衡不平衡转换器,部分巴伦有阻抗变换作用。

通常用在对称振子与同轴电缆连接。

二、巴伦的种类:我知道的有3种,变压器型、1/2波长倒相型和1/4短路型。

(名字我随便叫的)1、变压器型巴伦。

可分为1比1型和1:4型等。

1比1型巴伦只有平衡不平衡转换的功能、1比4型巴伦除了平衡不平衡转换的功能外还可以进行阻抗变换(1变4、4变1)变压器型巴伦的材料与工作频率有关。

低频段采用泊美合金铁芯、米波段建议用铁氧体磁环(到有线电视分配器拆)、分米波段建议空心电感。

图1.1左边位1:1型(300进300出同理50进50出)、右边为1:4型(300进75出同理50进12.5出)。

由于分布参数影响在WIFI频段用得很少。

图1.2是一种简化的1:1型巴伦,其实就是一个用馈线绕3到5圈的空心电感器。

由于电感器的阻抗较大对外导体的反响电流起到阻碍作用。

左边为J型天线的实际电路图。

由于结构简单在高频段得到广泛使用。

2、1/2波长U型环巴伦电缆长度=0.5*电缆的缩短系数*波长,根据电缆不同电缆的缩短系数是不同的使用的是聚乙烯介质(内导体介质)电缆缩短系数为0.66,如果是发泡电缆缩短系数可能是0.8到0.9了(这就是为什么论坛中的尺寸有30.5、40等)。

可能的话用仪器测一下、查一下手册。

有一种进口的空心电缆它的缩短系数就为1了。

U型环有4:1的阻抗变换作用也就是300进入75出。

几年前在米波电视接收天线中广泛使用。

建议在WIFI频段不用它,理由:①、我们不需要4:1的阻抗变换作用,以论坛在高烧的双菱天线和多单元八木天线来看,单菱天线阻抗110欧姆,双菱为110/2=55欧姆,加反射板和引向器阻抗肯定要降低,你看如果还除以4是什么结果;八木情况会好一点,折合振子阻抗为300欧姆,加反射器和很多的引向器阻抗早就降下来了,也不适合除以4了。

射频电路中巴伦的作用

射频电路中巴伦的作用

射频电路中巴伦的作用
在射频电路中,巴伦(Balun)的作用是实现平衡信号与非平衡信号之间的转换。

巴伦是平衡-不平衡的缩写,是一种三端口无源器件。

具体来说,巴伦用于将平衡信号(差分信号,即振幅相等、相位相差180°的两个信号)转换为非平衡信号(单端信号),或进行反向转换。

巴伦广泛应用于各种场合,如差分和单端信号的接口转换、阻抗匹配、提高电路抗干扰能力等。

此外,巴伦还有助于提高电路性能和稳定性,并抑制高次谐波。

其性能指标包括频率范围、插入损耗、回波损耗、幅度平衡度、相位平衡度、共模抑制比和阻抗比等。

根据实际需求,可以选择合适的巴伦类型,如磁通耦合变压器巴伦、变压器巴伦和传输线巴伦等。

总结:在射频电路中,巴伦的作用是实现平衡信号与非平衡信号之间的转换,提高电路性能和稳定性,并抑制高次谐波。

其广泛应用于差分和单端信号的接口转换、阻抗匹配等方面。

根据实际需求,可以选择合适的巴伦类型。

巴伦的原理、设计、制作

巴伦的原理、设计、制作

一、平衡器(巴伦)的由来平衡器即Balancing Device,其主要作用是完成由单端传输(如:同轴线、微带线等)变换为差分传输(如:半波振子天线,推挽电路等)之间的变换,又称为平衡-不平衡变换器即Balance-Unbalance,英文将其合并缩写成一个新词Balun,音译为巴伦。

以下文中所提到的平衡器、平衡-不平衡变换器、巴伦,都是指这一类器件。

巴伦在无线电中有着广泛的用途,由于其原理结构多种多样,并且可以互相组合,使得许多朋友在自制巴伦时有无从下手的感觉,哪种结构适合?如何选择材料?如何计算制作参数?如何衡量巴伦的性能?对于我们业余爱好者,主要就是用在天线的馈电和高频功放中,完成平衡-不平衡及阻抗变换的作用,工作在短波1.8MHZ~30MHZ,并要求取材和制作容易。

结合我对巴伦的认识理解,认为传输线结构的巴伦,更适合短波通信,其性能好、取材方便、制作容易,但其理论不易理解,造成很多朋友将其搞成了磁耦合变压器结构,出现频带窄、功率容量小、驻波不平坦的问题,结果当然达不到传输线变换器的效果。

下面就我个人对传输线变换器的粗浅理解,简单描述一下做巴伦的情况,如需要更深入的了解可以参考有关文献资料,有不当之处,还请各位前辈指正,谢谢!二、传输线平衡器(巴伦)的简单原理平衡器有很多种,按平衡条件可以分为四大类:扼流式(扼制不平衡电流)、对称式(对地阻抗平衡)、倒相式(电压倒相)、磁耦合式(电流共扼)。

我这里主要描述一下基于传输线变换器的平衡-不平衡变换,同时具备阻抗变换作用的巴伦,兼有扼流式和磁耦合式的特征。

传输线变换器的结构如上图,它是在高频磁环上缠绕一组或几组传输线,利用不同的连接方法来完成阻抗变换和平衡-不平衡变换作用。

能量从变换器的始端到终端是通过传输线的分布电容、分布电感以及电磁能量交换的形式来传送的,这和通常的绕匝变压器不同,它克服了绕匝变压器在高频时由于线圈的分布电容所带来的不利影响,改善了高频特性。

巴伦的原理、设计、制作

巴伦的原理、设计、制作

一、平衡器(巴伦)的由来平衡器即Balancing Device,其主要作用是完成由单端传输(如:同轴线、微带线等)变换为差分传输(如:半波振子天线,推挽电路等)之间的变换,又称为平衡-不平衡变换器即Balance-Unbalance,英文将其合并缩写成一个新词Balun,音译为巴伦。

以下文中所提到的平衡器、平衡-不平衡变换器、巴伦,都是指这一类器件。

巴伦在无线电中有着广泛的用途,由于其原理结构多种多样,并且可以互相组合,使得许多朋友在自制巴伦时有无从下手的感觉,哪种结构适合?如何选择材料?如何计算制作参数?如何衡量巴伦的性能?对于我们业余爱好者,主要就是用在天线的馈电和高频功放中,完成平衡-不平衡及阻抗变换的作用,工作在短波1.8MHZ~30MHZ,并要求取材和制作容易。

结合我对巴伦的认识理解,认为传输线结构的巴伦,更适合短波通信,其性能好、取材方便、制作容易,但其理论不易理解,造成很多朋友将其搞成了磁耦合变压器结构,出现频带窄、功率容量小、驻波不平坦的问题,结果当然达不到传输线变换器的效果。

下面就我个人对传输线变换器的粗浅理解,简单描述一下做巴伦的情况,如需要更深入的了解可以参考有关文献资料,有不当之处,还请各位前辈指正,谢谢!二、传输线平衡器(巴伦)的简单原理平衡器有很多种,按平衡条件可以分为四大类:扼流式(扼制不平衡电流)、对称式(对地阻抗平衡)、倒相式(电压倒相)、磁耦合式(电流共扼)。

我这里主要描述一下基于传输线变换器的平衡-不平衡变换,同时具备阻抗变换作用的巴伦,兼有扼流式和磁耦合式的特征。

传输线变换器的结构如上图,它是在高频磁环上缠绕一组或几组传输线,利用不同的连接方法来完成阻抗变换和平衡-不平衡变换作用。

能量从变换器的始端到终端是通过传输线的分布电容、分布电感以及电磁能量交换的形式来传送的,这和通常的绕匝变压器不同,它克服了绕匝变压器在高频时由于线圈的分布电容所带来的不利影响,改善了高频特性。

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关于巴仑(Balun)
2009-05-29 08:59
巴仑(Balun)是英文“平衡-不平衡变换器”缩写的音译。

它的作用除了平衡-不平衡变换之外,同时还视乎巴仑的形式、结构,可以进行1:1、4:1、6:1、9:1、25:1等比值的阻抗转换。

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线,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!
常见电台输出常为不平衡型,常见垂直天线也为不平衡型,如R7000等(垂直极化的偶极天线等是平衡输入)一般不用巴仑,阻抗匹配主要通过匹配电路来调整,地网和天线振子夹角的变化也能影响输入阻抗。

对于常见的倒V天线用的巴仑来说,它只起到不平衡->平衡变换的作用,它的阻抗比是1:1。

特定高度的谐振在目标频率上的倒V天线的阻抗调整,一般通过改变天线的夹角来实现。

省去常见的倒V天线的巴仑,直接对天线馈电,虽然有时未必会造成驻波比的明显劣化,但是馈线外层网线会有电流,馈线外层网线也参与辐射,形成一个实质为三条辐射振子的辐射体。

这将会导致天线辐射图的改变,改变馈线的长度就会改变天线的驻波比。

由于馈线辐射的存在,接近接电台馈线的电视、电话等,常会有TVI、TEL-I等RFI。

巴伦可以分为电流型巴伦和电压型巴伦:
电流型巴伦有三种形式:
一种是绕在磁环上的(但是和电压型巴伦用镍锌铁氧体NXO不同,电流型通常是用锰锌铁氧体MXo,初始磁导率在800-2000之间),这是用的最广泛的一种,有些人也称它为W8JI电流型巴伦;
第二种是在馈线、也就是同轴电缆上套上若干个磁珠(几十个),磁珠的材料和一般EMI磁珠一样,初始导磁率大概也在2000左右,只是内径大一些,可以套在同轴电缆外面,其工作原理和抑制(衰减)电磁干扰的EMI磁珠一样,这种被成为磁珠巴伦(ferrite bead balun )或者W2DU型电流巴伦(w2du style current balun)——w2du发明的;
第三种,就是用同轴电缆绕若干圈之后做成的电流型巴伦,这种方式不受材料(磁环)限制,就地取材,每个人都可以做,而且很容易成功,损耗也比较小,但是覆盖的频率范围比较窄,用于单波段效果最好(比方在yagi上就很常用、效果也好),如果用于宽波段,最好不要超过一个倍频程,也就是3.5-7Mhz,或者7—14Mhz,或者14-28Mhz。

同轴电缆的电流型巴伦有两种方法:乱绕(堆叠)和整齐排布,后者效果更好。

找一个合适直径的圆筒做骨架,把同轴电缆整齐的绕在上面,固定,即可。

电流型巴伦有时称为current balun(这个比较正式),有时称为choke balun 或choke,甚至有人直接叫它filter或filter balun(这里choke是阻塞、阻断的意思,不是陷波器,陷波器通常是用trap这个词),因为电流型巴伦的目的是阻断(滤除)馈线上的共模电流。

除了八木,国内大多数场合采用的是电压型巴伦,相比之下,电流型巴伦性能比电压型巴伦好得多,所以,如果你要使用巴伦,即使在没有合适磁环的情况下也应该按照上面链接的介绍用同轴电缆做一个电流型巴伦,要不,你就干脆不用巴伦。

常用的三线并绕和空心巴伦都是电压型巴伦,根据很多ham的研究结果(有些人水平很高、使用的也都是矢量网络分析仪一类的,叫他们业余无线电爱好者不太合适,应该叫职业爱好者)电压型巴伦只有在天线非常对称的时候才有作用,比方说dippole的两个振子的长度、角度、高度、与周围物体的距离等等,实际上我们通常是做不到的。

所以,我觉得要不然就干脆不用巴伦,要用就电流型的——不用巴伦直接后果是天线方向畸变,如果你不在乎方向的话不用巴伦也没有太大危害。

(也有一群爱好者坚称巴伦没用—除了八木)
有一种情况下电压巴伦是有用的,就是配天调,天线宽波段使用是阻抗变化极大,电流型巴伦在负载阻抗和馈线接近时作用才明显,所以天调和对称天线间需要一个电压巴伦。

简单的说,电压巴伦更像变压器,电流巴伦更像扼流器。

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