巴伦( Balance-unbalance,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。
巴伦是人部双向式的平衡至非平衡转换器,可用于扩声级或半专业音响设备的非平衡输出,转换到专业及厮播级的平衡输入, 亦可反过来使用。
综述
BALUN 是人部双向式的平衡至非平衡转换器,可用于扩声级或半专业音响设备的非平衡输出,转换到专业及厮播级的平衡输入, 亦可反过来使用。
平衡接头设有XLRF-3卡农母头及相连的XLRM-3卡农公头,可作平衡输入及输出,内置一级质量的欧洲名厂音频变压器,把信号隔离转换到非平衡的莲花插座及相连的6.3mm插座。
非平衡部份设有地线连接开关,可帮助解决因地线回路产生的噪音。将开关推向左时,地线会设于高阻抗状态:将开关推向右时,地线会设定为连接。
BALUN 平衡至非平衡转换器,是以最高质量的音频规格来设计,合适高音质擽现的要求使用。
此外,BALUN在天线设计(如双偶极子天线)中负责将不平衡传输线转化为平衡负载!这样使得天线的方向图达到对称!
平衡转换器是连接平衡传输线和非平衡传输线的设备。平衡转换器是一种变压器:它可以把非平衡信号转化为平衡信号,反之亦可。
平衡转换器隔离传输线,提供平衡输出。平衡转换器的典型应用就是电视机的天线设备(antenna)。它的专业术语即来源于平衡与非平衡。
在平衡转换器中有一对平衡的终端设备,电流在数值上相等,但相位相反。另外还有一对不平衡的终端设备,其中一端接地,另一端传送信号。平衡转换器广泛应用于无线通信和电缆通信中。
实现方式
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单向不平衡电流。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。
类型
巴伦可以分为电流型巴伦和电压型巴伦:
电流型巴伦