关于巴伦的几个问题

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今天赶好有空把它整理一下方便网友阅读。（以后有空再搞一个pdf文件）


一、前言
    巴伦的作用：巴伦也叫平衡不平衡转换器，部分有阻抗变换作用。通常用在对称振子与同轴电缆中间连接。
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。
    ②、长度不容易控制、分布参数较大。专业天线难觅它的踪影，我们业余爱好者就更不要去碰了。

3、1/4短路型巴伦
1/4短路型巴伦用得是最多的了，除了巴伦的功能外还可以起到支撑和固定的作用。在专业的线天线里你都能够找到它的踪迹。为方便大家的理解我简单地介绍一下它的原理。
终端短路的传输线当长度为1/4波长时呈并联谐振状态，阻抗为无穷大（等效为开路），小于1/4波长时呈感性反之呈容性。下面分别介绍几种常用的1/4波长短路型巴伦。



①、分流式平衡变换器（也叫宽带巴伦）


    特点：宽带、特殊情况可以用它调节、中和阻抗的虚部，比如天线阻抗为容性时可以调整长度小于1/4波长（前面介绍了小于1/4波长为感性，与天线的容抗谐振），反之调整长度大于1/4波长。



②、适合用在带反射板和电缆头场合的1/4短路型巴伦。

天线振子与巴伦可以用相同的导线弯成。电缆座的芯线也用同一导线。
调节天线端开口大小可以微调阻抗。属于常用的巴伦之一。



由两个1/4短路型巴伦并联就成了背射天线的馈源了。




③、最简单的铜管巴伦




    做法很简单，找一个小的空调管，只要电缆能够插进去就可以了，小一点好（别想歪了）。把铜管一头搞平后从中心向下锯开，锯开的长度比1/4波长多一点点。把电缆插进去，之后把电缆皮理好并把它一分为二，退回来焊接在刚才锯开的底部。最后检查一下下开口的长度是不是1/4波长（3.05cm），如果太长用焊锡补上。电缆芯接在任意一边就可以了。

来一个实物照片






也可以加以创新一下：


怎么样一个八木天线的支撑杆和巴伦的巧妙结合。

④、再来一个介绍一种1/4开路型（套筒）巴伦
取1/4波长（30.5mm）的金属管子套在电缆端头，下端与电缆皮相连接即成。其中黄色的意思把电缆外皮向下理好用铜皮包起来。
友情提示要注意一些细节，把外皮包起来就是一个例子，大家发现没有3楼的图片是我偷来的，那个工艺真不怎么样，我真担心全部做的很好了，就这一下完蛋了。微波这种东西一小根铜丝就是一个电感也是一个大的电容啊！







为了方便网友了解下面搞了一个pdf文件。有兴趣可以下载了。

luzhiheng

2022年6月22号  从新复习 大神的所有发帖

80186

前面介绍的套筒巴伦在sanking的带动下已经在论坛中开始流行了。其实还有一种电感式巴伦与套筒巴伦一样都属于阻流式巴伦效果相当，但容易制作（只要把电缆在圆珠笔外壳绕3-5圈就可以了）大家不妨试试。
下面再介绍插入式巴伦：
利用电缆外皮为“0”电位的特点，从天线的“0”电位点插入，通过铜管内部到达馈电点。如图：
1、背射天线。通过支撑铜管内壁到达馈电点。


2、八木天线。有源振子用空调的铜管制作。振子中心打孔电缆从中心插入到达馈电点。


3、前面介绍的是使用铜管的场合，其实也可以变通一下，以叠双菱为例：

其中一个菱的一半用电缆外皮代替。


以上介绍的巴伦有一个共同的特点：避开了比较敏感的尺寸问题，成功的机会就大了。

80186

1/2波长巴伦电缆长度=0.5*电缆的缩短系数*300/24.5，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。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。
看图：

风筝

不错的“巴伦”教材！

80186

1/4短路型巴伦用得是最多的了，除了巴伦的功能外还可以起到支撑和固定的作用。最关键的是长度很好把握。有仪器的话还可以有调整的地方。做法很简单，找一个小的空调管，只要电缆能够插进去就可以了，小一点好（别想歪了）。把铜管一头搞平后从中心向下锯开，锯开的长度比1/4波长多一点点。把电缆插进去，之后把电缆皮理好并把它一分为二，退回来焊接在刚才锯开的底部。最后检查一下下开口的长度是不是1/4（3.05cm），如果太长用焊锡补上。电缆芯接在任意一边就可以了。看图：



还有一种宽带匹配器：（图是天书上偷的）



有网友提出看了半天，也晕了半天。做了15单元八木，想接巴伦，硬是没看懂楼主说的。能举几个例子或者数据方便我们这些菜菜能更好的学习？其实他没有认真看回帖我把它提上来方便大家:原回复在70和75楼



就是两个1/4短路巴伦并联，像这样的变通在实际中经常会使用到。其实按原理进行变通的很多，有时效果会优于基础电路。以本例来看是2个1/4波长短路器，也就是2个并联谐振电路的并联等效一个。但是如果2个1/4波长短路器长度不同时就可以等效双调谐回路了~~~~有增加带宽的作用。

80186

再加两个很实用的1/4波长的巴伦。天线振子与巴伦可以用相同的导线弯成。电缆座的芯线也用同一导线。本巴伦实际上是5楼巴伦的变形，但是更适合带电缆头的场合。自然的5楼的适合直接用电缆捅进去的了。其实一些用于辐射器的地方（抛物面天线）既是巴伦连接也是支撑体。还一定要用5楼介绍的呢。


下面介绍一种1/4开路型（套筒）
取1/4波长（30.5mm）的金属管子套在电缆端头，下端与电缆皮相连接即成。其中黄色的意思把电缆外皮向下理好用铜皮包起来。
友情提示要注意一些细节，把外皮包起来就是一个例子，大家发现没有3楼的图片是我偷来的，那个工艺真不怎么样，我真担心全部做的很好了，就这一下完蛋了。微波这种东西一小根铜丝就是一个电感也是一个大的电容啊！！


从网上下了几个巴伦的图，比我自己画的好看，现在附上供参考。






根据巴伦的原理（作用），使用巴伦的目的是阻止电流从外导体通过，所以只要在电缆上串入一个高频磁环就可以了。最简单的办法把电缆绕几圈做电感也可以。如图：





就写到这里了，有问题的可以提问。再根据大家的兴趣进行吧！

darkmagician

这个几个巴伦连解法效果都差不多嘛？

duganxin

变压器型、1/2波长和1/4短路型
哪一种效果最好呢

yyy123456

不懂呀,学习学习!

LKPN

好教材，曾经为这个搜遍了整个网络都没有找到。

水纷飞

1/4短路型巴伦 这个LZ能否介绍的详细些？没怎么看明白。

80186

回答8楼：变压器型、1/2波长和1/4短路型 哪一种效果最好呢
理论上效果是一样的。但自制工艺、材料要求不同。
变压器型：属于宽带型可以保证你的要求，同时还可以有1/4、4/1的阻抗变换呢。最好用磁环。
1/2波长型也叫U型管匹配在米波段是我们看到用得最多的了，缺点长度不好把握。不要说缩短系数了，我问你长度按电缆外皮算还是内导体算？其实都要考虑，这里有一个经验的问题。记住差2、3毫米中心频率就差好多了。
1/4短路型是我个人认为最好的。取材容易，长度也好把握。最重要的调整U的宽度可以调整阻抗。如果有仪器能够把天线调到驻波比小于1.3呢。
以上只是个人意见。