什么是巴伦

在构建天线系统时，专家HAM经常提到巴伦。对于一些新的火腿来说，巴伦这个术语仍然相对较新。我们简单介绍一下。

作为电子系统的重要组成部分，巴伦在射频、视频和音频领域有着广泛的应用，而不仅仅是用于无线通信。巴伦，全称是“平衡到不平衡变压器”。巴伦是一种在平衡信号和不平衡信号之间转换的电气设备。它的本质是一个变压器。其在电路中的作用是转换和匹配“与参考地相对平衡的电信号”和“与参考地相对不平衡的电信号”。

例如，在视频领域，巴伦可以将非平衡同轴电缆传输的信号转换为平衡信号，因此低损耗双绞线可以用于超过100米的距离传输。在专业音频领域，音频巴伦可用于将不平衡信号转换为平衡信号。同时，巴伦经常在各种应用领域中用作阻抗转换。

在业余无线电通信领域，巴伦在天线系统中起着非常重要的作用。由于传输线理论和天线理论非常复杂，因此我们在此仅简单介绍该现象。大多数短波收音机的输出是不平衡的，同时它们也使用不平衡的同轴电缆来传输信号。当同轴电缆传输信号时，由于趋肤效应，信号在电缆芯的外表面和电缆屏蔽层的内表面上传输。电流大小相等，方向相反，因此屏蔽层可以防止信号泄漏到屏蔽层之外。电缆表面不应有电流，电缆外部不应有辐射。

当使用偶极天线时，两个振动器被认为是平衡的，因为不平衡的同轴电缆连接到平衡的偶极天线，导致不匹配。最初在电缆屏蔽层的内表面上传输的信号是额外的一部分流量。与其连接的振动器的另一部分将流向护罩的外表面。这部分电流称为共模电流。因此，偶极天线的两个振动器上的电流大小不一致，并且共模电流从同轴电缆屏蔽的外表面辐射，从而改变天线辐射的方向并影响天馈系统的整体质量。更令人讨厌的是，共模电流辐射会成为射频干扰源，这会对您家中的电器造成非常严重的干扰，尤其是当同轴电缆的长度等于1/2波长时，会产生共模电流辐射。干扰是最严重的。为了解决这些问题，需要匹配同轴电缆和偶极天线，我们可以使用巴伦来校正传输电缆上的信号。

巴伦分为两类，一类是电流型巴伦，另一类是电压型巴伦。

电流型平衡-不平衡变换器是通过增加同轴电缆屏蔽层外表面的阻抗来抑制共模电流而制成的。最简单的电流型巴伦之一是由同轴电缆制成的湍流巴伦。它由3m -3同轴电缆并排缠绕7至8圈，然后用胶带固定。由于绕组，同轴电缆的屏蔽层的外表面被认为是感应线圈的导体表面，从而形成电感器，其感抗防止共模电流从天线根部流向整个馈线，从而抑制共模电流。消除射频干扰。当缠绕这种湍流平衡-不平衡变换器时，电缆最好整齐排列，使其分布电容小于缠绕在一起的线圈。同轴电缆缠绕的湍流巴伦可以承受与电缆本身基本相同的功率，并且共模电流抑制效果在整个短波长中更好，因此在业余领域中。它被广泛接受和应用。

此外，同轴电缆或绝缘双绞线（漆包线）可以缠绕在磁环或磁棒上，形成湍流巴伦。由于使用了磁性材料，巴伦具有相对较高的电感并抑制共模电流。可以有更好的效果，很多产品巴伦都采用这种方案。但是，由于磁性材料的特殊特性，巴伦可承受的功率有限，购买时请注意产品的描述。此外，关于这种巴伦的信息大多来自国外。购买所用的磁性材料并不容易。性能方面，虽然国产磁性材料也可以应用，但是国产磁性材料的参数和国外材料使用的磁性材料。材料可能会有差异，因此您需要仔细选择要制作的材料。

W2DU发明了另一种湍流巴伦。他在同轴电缆的外部放置了一系列铁氧体磁珠，可以有效达到抑制共模电流的效果。然而，与磁环巴伦的问题一样，在高功率下，严重不平衡的天线馈线系统会导致磁珠变热，甚至天线根部附近的磁珠也可能损坏。

为了抑制同轴电缆外护套上的共模电流，还可以从天线的馈电点开始，在距离天线和同轴电缆1/4波长处对同轴电缆施加金属扼流圈。皮肤是相连的。这就形成了一个射频开路结构，提供了最佳的湍流。但是，由于扼流圈的长度必须是1/4波长，因此这种方案仅适用于单波段天线，而在短波长波段，其长度会随着波段的减少而变长，并且在业余条件下很难制作，因此很少采用HAM。

电压型巴伦多由缠绕在磁性材料上的不同种类的绝缘线（漆包线）制成。与电流型磁芯巴伦一样，它看起来更像变压器（实际上是变压器）。最典型的是传统变压器式，通过两组隔离线圈达到平衡和不平衡转换的目的。