巴伦制作方法

精品文档 1欢迎下载 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 41 4 巴伦制作巴伦制作 空心巴伦比较容易做 40mm 直径的 PVC 管上面双线并绕 8 圈 精品文档 2欢迎下载 接线图 其他图纸 精品文档 3欢迎下载 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 磁环要用 NXO 100 或 者小于 100 的 这样不容易出现饱和 低导磁率的磁环电阻极大 可以简单用万用表分辨 精品文档 4欢迎下载 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 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 精品文档 5欢迎下载 1 1 和 1 4 分别用在什么场合 1 1 用于倒 V 天线其阻抗在 50 75 欧姆 1 4 用于水平偶级天线DP 其阻抗在 100 200 欧姆 使用的线材最好不是漆包 用 PVC 绝缘的 精品文档 6欢迎下载 制作巴伦的磁环应该怎么选 制作巴伦的磁环应该怎么选 磁环应该选择高频的 导磁率 不要很高的 100 比较合适 现在高频磁环比较难 找 过去大家都到北京协会总部去买 大约 5 元一只 不知现在还有没有 也有的火 腿使用一般磁环绕制 只要芯线绞的比较紧密也能用 但频率高 功率大时会发热 MTV 推荐的空心巴仑也是很好的解决办法 磁环是高频铁氧体 具有高导磁 u 大 和 低损耗的特点 磁芯类型一般有 NXO 镍锌铁氧体 g 一般灰 棕色 和 MXO 锰锌铁氧 体 一般黑色 两系列 MXO 通常用于频率较低的场合 当信号频率超过 50MHz 用 NXO 为宜 大直径的高频磁环 用粗芯线也可以大功率到 1000 瓦以上 广大无线电爱好者在制作巴伦 功率合成器 分配器 时经常在选择磁环 导线等 问题大伤脑筋 且这些问题如果处理不当 必定效果不理想 经常在频率上和网上听 到或看到有人抱怨 加了巴伦还不如不加 为了解决这些问题 要从高频变压器问 题解决 本人根据一些资料 总结了一些关于传输线变压器的一些问题和大家共同探 讨 有不当之处 请大家予以指正 将高频传输线绕在具有高导磁率 u 低损耗的铁氧体磁环上就变成传输绝变压器 其电 路从表面上看似乎与普通变压器没有多大差别 但实际上它们传递能量的方式是不相 同的 普通变压器信号电压加在初级绕组的 1 2 端 使初级线圈有电流流过 然后由 此产生的磁力线在次级 3 4 端 感应出相应的交变电压 能量就是这样由输入端传到 负载 而传榆线变压器的信号电压却加在 1 3 端 能量在两导线的介质间传播到负载 传输线变压器能量传输原理如图 l a 所示 出于两根导线是紧靠绕在一起 所以导线 任意点的线间电容都是很大的 而且在整个线长上是均匀分布的 由于导线是绕在高 u 磁芯上 故导线每一小段 l 的电感量是很大的 而且均匀分布在整个线段上 这 些电容和电感量通常叫分布参数 由线间电容和导线电感组成的电路叫分布参数电路 如图 1 b 所示 因此 传输钱可以看成由许多电感 电容组成的耦合链 从而产生了新的传输能量的 方式 当信号电压 U1 加在图 2 的输入端 1 3 端 时 出于传输线间电容较大 因此 精品文档 7欢迎下载 信源向电容 C1 充电 使 C1 贮能 而 C1 又通过电感 L1 放电 使电感贮能 电能变为 磁能 然后 电感 Ll 又向电容 C2 充电 磁能又变成了电能 如此循环不止 且把电 磁能送到终端负载 最后被负载吸收 如果忽略了导线的欧姆损耗及导线问的介质损 耗则输出端能量将等于输入端的能量 也就是说 通过传输线变压器 负载可以取得 信源供给的全部能量 因此 在传输线变压器中 线间的分布电容不但不会影响高频 能量传输而且是电磁能转换必要条件 由于电磁波主要是在导线间的介质中传播的 磁芯的铁磁损耗对信号传输的影响就大大减少 所以传输线变压器的最高工作频率就 可以大大提高 这就构成了传输线变压器传递宽频带信号的可能 传输线变压器的一个最基本构造单元是两条长度相等 且高频损耗很小的导线乎行并 绕在磁环上 磁环是高频铁氧体 具有高导磁 u 大 和低损耗的特点 磁芯类型一般 有 NXO 镍锌铁氧体 和 MXO 锰锌铁氧体两系列 MXO 通常用于频率较低的场合 当信号 频率超过 50MHz 用 NXO 为宜 由传输线理论可知 当传输线阻抗 Zc 传输线处于无 反射波的行波状态 能量全部送到负载 例如 当 Rs 12 5 Rl 50 则 Zc 25 也就是要选用 25 得传输线 当 Rs 50 Rl 50 则 Zc 50 也就是要选用 50 得传输线 综上所述 传输线变压器的最重要的问题是传输线的的分布参数的均匀度和传输线的 阻抗 好多爱好者在业余条件都是用双绞或三绞和的漆包线绕制 这样不可避免的产 生不均匀性和阻抗的不确定性 势必造成插入损耗增加 平衡恶化 所以专业的传输 线变压器一般使用同轴电缆绕制 使用同轴电缆的好处是显而易见的 分布参数均匀 阻抗确定 但使用同轴电缆也有一个缺点 就是普通的电缆一般较粗较硬 很难在磁 环穿绕 所以 一般使用的是聚四氟乙烯同轴电缆 四氟电缆的好处是 在很细的直 径可以损耗很小的传递极大的功率 且特征阻抗的规格较多 选择余地较大 4 14 1 巴伦巴伦 精品文档 8欢迎下载 旧的巴伦做得不好