铜管巴伦
巴伦设计
巴伦的设计（胡小兰翻译，QQ：87463992，在此表示感谢！）在混频器的设计中，推挽式放大器(push-pull amplifier)，巴伦被用于对称（平衡）到不对称（不平衡）电路的连接。
巴伦的设计中有一个精确的180度相移，拥有最小损耗和等同的平衡阻抗。
在功率放大器中，对称性的损失会减小效率，对称端口应与地绝缘，以减小寄生振荡。
基本的巴伦构造或设计包含两条90度定向线，通过使用λ/4和λ/2提供需要的180度分离。
绕线形变压器比下述的印刷或集总元件（lumped element）巴伦更贵。
在实际混频器设计中，后者应用更广泛。
请注意这些集总元件和印刷巴伦大多不提供中心抽头的底线给偶模式信号（even mode signal），在混频器的设计中应考虑到该因素。
（1）L-C 巴伦该设计本质上是一个桥梁，被誉为“点阵类型”巴伦。
它包含两个电容两个电感，能够提供±90°相移。
巴伦的电路图如下图所示图1 L-C 集总巴伦原理图操作频率：设计该电路时，请确保操作频率低于组件的自谐振频率，并将压焊块电容考虑在内。
该电路的主要应用之一为推挽式放大器的输出，它能按照我们的需要将平衡信号转化为单一的非平衡输出。
通常，绕制螺纹型的巴伦的使用如下图：图2 在推挽式放大器中使用绕线巴伦提供平衡到不平衡的转换然而，采用前述的集总巴伦，实现绕制变压器类型巴伦，特别是在在芯片级实现，会非常方便。
如图3所示。
图3 使用集总巴伦代替绕制变压器可实现平衡到不平衡的转换（2）传输线该巴伦可使用图4中的λ/4长度线或同轴电缆来实现。
（a）1:1 同轴巴伦图4 同轴巴伦，采用四分之一长度同轴电缆实现，1：1 阻抗转换如果要求阻抗转换为1：4，可使用图5中所述的同轴巴伦。
（b）1：4同轴巴伦图5同轴巴伦，采用四分之一长度同轴电缆实现，1：4 阻抗转换（3）微波传输带已存在一系列的印刷/微波传输带巴伦拓扑结构，基于PCB或MIC基板，具有价格便宜的优势。
巴伦的原理设计制作
巴伦的原理设计制作巴伦管是一种用于测量压力的机械式传感器。
它由一个半环形或螺旋状的金属管组成，通常由不锈钢或铜制成。
巴伦管的一个端口与被测流体相连，压力作用在管内，导致金属材料的形变。
当波动的压力作用在巴伦管上时，管壁内外部分的应变差异导致了管壁的弯曲。
巴伦管的形变被测量，并通过与之相连的机械传感器转化为电信号。
巴伦管的设计通常采用半环形的金属管，管长通常选取为开口的1/6到1/8、巴伦管的原理是利用压力作用在管壁上引起应变，产生弯曲。
管壁一旦弯曲，会引起管壁内外的应变差异，这种差异驱动机械传感器产生等量的输出信号。
巴伦管的设计目的是为了提供高灵敏度、高准确性和宽度范围的压力测量。
巴伦管的制作过程通常包括以下几个步骤：1.材料选择：选择适用于所需压力范围的金属材料，例如不锈钢或铜。
这些材料应具有良好的弹性和可塑性，以便在压力施加时形成弯曲。
2.切割：根据设计要求，将金属材料切割成所需形状和尺寸。
通常，巴伦管是通过切割一个合适长度的金属管起始的。
3.弯曲：使用适当的弯曲工具，将金属管以半环形或螺旋状弯曲。
弯曲的半径应根据设计要求进行调整。
4.连接和焊接：将金属管两端的连接部分进行内外焊接，以确保管道的完整性和密封性。
5.原理测试：将巴伦管与机械传感器连接，并进行压力测试，以验证其测量特性和性能。
巴伦管在工业领域广泛应用于压力测量和控制。
它具有高精度、稳定性好、结构简单等优点。
同时，巴伦管还可以根据不同的需求进行定制，以满足各种特定的应用要求。
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
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。
变压器巴伦的平衡端
变压器巴伦的平衡端变压器是一种常见的电力设备，用于改变电压的大小。
在变压器中，存在一个重要的概念，即巴伦（Balun）。
巴伦是变压器的一种特殊设计，用于实现信号的平衡和解耦。
本文将介绍变压器巴伦的平衡端以及其在电路中的应用。
在电力系统中，信号的传输常常面临信号干扰的问题。
当信号通过长距离传输或在电磁干扰环境中传输时，信号的质量和稳定性会受到很大的影响。
巴伦的出现正是为了解决这个问题。
巴伦可以将信号分为平衡信号和非平衡信号两个部分，并在传输过程中保持信号的平衡性。
巴伦的平衡端起着至关重要的作用。
巴伦的平衡端是指巴伦的两个输入端或两个输出端，用于接收或发送平衡信号。
平衡信号是指在传输过程中，信号的两个极性的电压相等且相反，例如正负电压或上升下降电压。
巴伦的平衡端能够将信号正确地分配到变压器的两个侧面，以保持信号的平衡状态。
在变压器中，平衡信号的传输具有很多优势。
首先，平衡信号可以减少传输中的信号损失。
由于平衡信号的两个极性相反，它们的电磁辐射会相互抵消，从而减少了信号损失。
其次，平衡信号可以提高信号的抗干扰能力。
在传输过程中，由于电磁干扰的存在，信号可能会受到干扰，导致信号质量下降。
然而，平衡信号的抗干扰能力更强，可以有效地减少干扰的影响，保证信号的稳定性。
最后，平衡信号的传输距离更远。
由于平衡信号的信号幅度较大，传输距离可以更远，而不会对信号的质量产生太大的影响。
在实际应用中，巴伦的平衡端有很多应用。
首先，它可以用于音频和视频信号的传输。
在音频和视频设备中，平衡信号的传输可以减少信号的噪声和失真，提高信号的质量和清晰度。
其次，巴伦的平衡端可以用于网络通信。
在网络通信中，平衡信号可以提高数据的传输速率和可靠性，减少数据传输中的错误和丢失。
此外，巴伦的平衡端还可以用于测量和控制系统中，以确保信号的准确性和稳定性。
总之，变压器巴伦的平衡端在电路中扮演着非常重要的角色。
它能够将信号分为平衡信号和非平衡信号，并保持信号的平衡性。
铜管巴伦的制作教程
铜管巴伦的制作简易教程（适用于激情七月版的叠双菱天线）1、截下一段铜管，直径6mm左右，长度40-50mm。
在铜管上锯出一条1mm宽，30.5mm 长的缝隙。
锯好后最好用什锦锉修整一下，去掉毛刺，使缝隙上下宽度一致。
（铜管直径之所以要取6mm左右，是因为激情七月版叠双菱天线的馈点间隙是6mm，两个馈点正好焊接在铜管巴伦缝隙两边的管壁上。
）2、截下一段30.5mm的细铜棒（铜线）。
细铜棒（铜线）的外径和铜管内经的比值大约为1：2.3 ，这个比率能使铜管巴伦的阻抗为50欧姆。
建议就使用DIY双菱天线的铜线，直径为2.24mm。
而6mm铜管，内经大约5mm左右，5/2.24=2.23 。
正好符合1：2.3的比率。
3、剥开同轴电缆，小心地把屏蔽层拨到后面，套在同轴电缆上。
把绝缘层去掉，保留一小段芯线。
4、把细铜棒（铜线）焊接在同轴电缆的芯线上。
5、把焊好细铜棒（铜线）的同轴电缆插进铜管，使屏蔽层和铜管内壁紧密接触。
然后把铜管末端和屏蔽线焊接一圈。
6、把双菱天线和铜管巴伦焊接在一起。
双菱天线的两个馈点，分别焊接到铜管巴伦缝隙的两边。
中心的细铜棒（铜线）焊接在任意一边即可。
7、把铜管巴伦固定在反射板上。
如果是使用PCB覆铜板做反射板，可以把铜管焊接在覆铜面上，保持电接触良好。
如果使用铝板、铁板做反射板，也要想办法，保证铜管和反射板的良好电接触。
有条件的朋友，最好给反射板和铜管加工上内外螺纹，把铜管直接拧在反射板上。
或者给铜管套丝，在反射板背面用螺母把铜管巴伦固定在反射板上。
8、做完了。
下面是铜管巴伦组装示意图。
By passion July,2010。
巴伦的工作原理
巴伦的工作原理
巴伦是一种机械装置，它利用空气流动产生压力差，从而实现工作。
巴伦的工作原理主要包括以下几个步骤：
1. 空气流入：巴伦的一个部分是一个管道或容器，通过一个开口或入口，空气流入其中。
2. 压力差形成：当空气流入管道或容器时，会产生一个相对较高的压力区域和一个相对较低的压力区域。
这是由于空气的流动和空间限制造成的。
3. 物体移动：巴伦通常由一个活塞或膜片等装置组成，将空气流动中的压力差转化为力。
这个力会驱动物体移动，如推动活塞运动或改变膜片的形状。
4. 功效达成：通过物体的运动，巴伦可以实现各种功能。
例如，可以将巴伦连接到一个机械装置，将运动转换为其他形式的能量或力量，用于推动机械设备的运行。
总体来说，巴伦利用空气流动产生的压力差来实现物体的运动或其他功能。
它的工作原理基于流体力学和压力的原理，并可以通过设计形状和参数来调整巴伦的性能和效能。
11巴伦制过程图解
1:1巴伦制作过程图解一、材料准备磁环2个：规格37*23*7 型号NXO-100镍锌材质漆包线：45厘米*3支 1.0粗M座: 1个防水塑料盒：1个螺丝垫片、冷压端子、热缩管、线扎、固定片等见图/forum/attach...id=477279&stc=1 /forum/attach...id=477280&stc=1二、制作基本工具/forum/attach...id=477281&stc=1三、绕线制作1、准备45厘米长3支1.0漆包线(加粗变硬可以用但很难绕) /forum/attach...id=477282&stc=12、用手电钻绕。
若手边没电钻可以用手绞吧/forum/attach...id=477283&stc=1上传的图像电钻绞合完成的线/forum/attach...id=477287&stc=1绞合密度/forum/attach...id=477288&stc=1透明热缩管32厘米/forum/attach...id=477289&stc=1套上热缩管，一端留4厘米/forum/attach...id=477290&stc=1上传的图像准备用热风枪紧缩管，也可用打火机处理/forum/attach...id=477293&stc=1热缩后的样子/forum/attach...id=477294&stc=1上传的图像以上就是准备好的绕线，下来开始正式在磁环上绕制四、绕制过程1、1:1巴伦原理图/forum/attach...id=477296&stc=12、一端留3厘米开始绕，如图3、均匀绕6圈/forum/attach...id=477300&stc=1 /forum/attach...id=477301&stc=1上传的图像按照原理图正确接线即可五、固定、装盒、密封1、打开开好安装孔的防水塑料盒子上传的图像3、安装并固定好的样子上传的图像4、密封。
巴伦是什么
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！倒V天线的制作，一是要求架设得尽量高，二是架设的地方要尽量开阔，三是尽量远离干扰源架设。
巴伦1：1和1：4分别用在什么场合？
巴伦1：1和1：4分别⽤在什么场合？对这个问题⽐较迷惑，上⽹找了些资料取决于天线的类型如果是DP天线，⽤1:1其阻抗在50-75欧姆如果是G5RV类型的天线，⽤4:1其阻抗在100-200欧姆如果是QUAD（⽅框天线，折合振⼦）⽤6:1电线可以⽤漆包线，也可以⽤带胶⽪的铜线，问题不⼤的。
＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝倒V⼀般天线振⼦夹⾓控制于90-120度.⽤1:1巴伦参考倒V天线单边振⼦长度:3.8MHz 18.75m7.05MHz 10.1m14.275MHz 4.99m21.4MHz 3.33m29.6MHz 2.407m注:(1)⼀般倒V天线超过三个波段以上不易调整,但拉7MHz共⽤于21MHz,虽21MHz驻波稍⼤效果还是⾮常好.(2)⼀般⼀个波长内的物体,会对天线有影响,如7MHz波段,天线附近40m的东西都会对其有影响,会使振⼦长度与理论不符,并且两边长度不同是常事,⼀套在某地已调好的倒V天线更换架设地点必须重新调整其长度,并且过⼀定时间必须重新测量检修,以免⾃然现象变化和侵蚀使其驻波变动.⾼⽐值巴伦⼀般⽤于收发信机阻抗变换和天线匹配⽤,常⽤于温顿天线温顿天线温顿天线是种易于架设易调整的天线(估计是阻抗⾼缘故,⼀般对环境适应强⽽易调整,也可能这样有许多爱好者反应⽐倒V效果好,所以值得推⼴)转载<<业余电台中⽂邮件选编>>第 25 期在⼀本旧杂志上发现⼀种简单的多频段DP天线，它结构很简单，跟普通的DP差不多，只是这种DP的两边是不等长度的，这样就可享受多频段操作的乐趣，不知这种天线的效果如何。
天线⼯作频带：3.5/7/14/21/28 MHz天线的结构如下 6:1 Balun─◆━━━━━━━━━━○━━━━━━━━━━━━━━◆─│← 13.7m →│← 27.2m →│天线的馈电点阻抗约为300欧，因此，要和50欧电缆匹配要接如⼀个6:1的Balun 。
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。
巴伦的原理以及制作过程
常会有T V I、T E L-I等R F I。
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�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。
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(垂是防止跑、冒、滴、漏�迫使水都在水管里流�难言之隐�一用了之�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。
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�阻止高频电心绕成�适用大功率使用。
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�原理就像推挽输率时受磁环磁饱和的限制�适合低频率小功率使用。
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�应用长套筒就显得很长�适合大功率高频率使用。
漫谈长城天线的巴伦
漫谈长城天线的巴伦我翻译的系列长城天线的文章——阿摩司天线系列发布之后，很多网友给我发短消息，询问巴伦的问题。
常常看到很多关于巴伦的文章，大都是各处抄来的，特别是很多例子和图纸都是从短波火腿论坛照搬来的，有的是从电视论坛转抄来的，东拼一点，西凑一些，逻辑性差一些，难免前言不搭后语，让人看着如坠雾中，理解起来十分困难。
最主要的是，网友的这些实践，大都是集中在短波或者超短波领域，比如电视天线用磁芯做巴伦，在2.4G的WIFI频段并不适用，当然也就不适用于长城天线。
下面我仅就长城天线的巴伦向坛友汇报自己的学习体会。
业余无线电通信中常用到的巴伦，主要指的是同轴电缆向天线馈电时所需要的不平衡到平衡的变换器，英文是Balance—Unbalance组合，缩写为一个新词：Balun，音译为巴伦。
我们知道，我们平常应用的很多天线，半波振子天线、折合振子天线、环行天线等都是平衡馈电的，它们都有两个馈电点，这两个馈电点的信号电压（或电流）的相位是互为反相的。
而主馈电缆常常都是用同轴电缆，同轴电缆属于不平衡（不对称）馈线，其内导体是馈电点，而外导体是地线点，不参与馈电。
用不平衡的同轴电缆给平衡的对称天线馈电，就会出现不平衡现象。
见下图：内导体电流I1 全部流向振子臂1；外导体内壁电流一部分流向振子臂2成为I2，另一部分外导体内壁电流流向外壁成为I3 。
可见振子两臂上的电流方向相同，但幅度不等，且I1＞I2 。
外壁电流I3 的存在，破坏了对称天线电路分布的平衡性，同时，I3产生的附加辐射又使天线方向图发生畸变，损耗增加，效率下降。
因此，必须采取措施抑制同轴电缆外导体外侧的电流，使I3≈0 。
巴伦就承担了把不对称传输转化为对称传输的任务。
上图就是长城天线常用的巴伦——U形管变换器。
同轴电缆内导体在a点直接和天线振子的左臂相连，然后由a点经过弯折成U型的、长度为λg/2的一段同轴电缆(λg是同轴电缆内的波长)，在b点与天线振子的右臂连接。
铜管巴伦
从铜管巴伦说起……最近，我优化了一款叠双菱天线，在和同轴电缆馈线进行匹配时，设计使用了一种铜管巴伦。
有朋友问，不接这个铜管巴伦行不行？或者像长城天线那样，用同轴电缆做U形环巴伦，行不行？针对这些问题，我进行了比较深入的学习。
今天就把学习体会，向坛友做个汇报。
在无线电接收和发射系统中，天线是馈线的负载，因此，天线和馈线的匹配非常重要。
在我们使用的WIFI频段，最常用的馈线就是50欧姆同轴电缆，而使用的天线，却是五花八门，既有输入阻抗为73.1欧姆的半波偶极天线，也有输入阻抗为292欧姆的折合半波偶极天线，不能不考虑匹配的问题。
匹配的方法，就是使用巴伦。
那么，什么是巴伦？最初我以为，巴伦就是英文Balance的音译。
Balance不就是平衡的意思嘛。
后来才知道，巴伦是由Balance和Unbalance两个单词组合而成：Balance—Unbalance，Balance是平衡的意思，Unbalance 是不平衡的意思。
把这两个词合成缩写为一个单词——Balun，音译为巴伦。
所以，巴伦就是“平衡—不平衡”的意思。
我们在天馈系统经常要用到巴伦，就是要进行平衡不平衡的转换。
为什么要进行平衡不平衡转换？我们知道，很多天线如半波振子天线、折合振子天线、环形天线等都是平衡馈电的，它们都有两个馈电点，两个馈电点的信号电压（或电流）的相位是互为反相的。
而主馈电缆常常使用同轴电缆，同轴电缆属于不平衡（不对称）馈线，其内导体是馈电点，而外导体是地线点。
不平衡馈电的同轴电缆直接连接到平衡结构的天线上，就会破坏天线的对称性，使天线两臂上的电流大小不等。
这种不平衡性会造成馈线上的驻波加大，导致辐射功率的损耗。
有些巴伦还有另外一个作用，就是进行阻抗变换。
比如长城天线所用的1：4的U形环半波巴伦，就是一种既进行平衡不平衡转换，又兼顾阻抗转换的巴伦——它把同轴电缆的50欧姆特性阻抗，转换为天线的200欧姆的输入阻抗（这就是1：4的含义）。
巴伦设计
巴伦设计在混频器，push-pull放大器设计中，常常用巴伦连接平衡电路和不平衡电路。
巴伦设计要求有精准的180°相移，有最小的差损以及相等平衡的阻抗。
在功率放大器中对称差损将降低效率，对称平衡端口必须和地之间有良好的隔离以消除寄生震荡。
巴伦的基本结构包含两条90°相移线产生需要的180°相移，这就涉及到了λ/4 和λ/2。
一个绕线变压器将提供一个优异的巴伦。
从几KHz到超过2GHz的小型绕线变压器都可以买到。
绕线变压器相对于印刷巴伦或者集总器件巴伦要贵很多，在实际混频器设计中后两种巴伦形式也更为适合。
值得注意的是大多数集总器件和印刷巴伦并没有中心引线的地这种情况在混频器设计中要考虑到。
（1）L-C巴伦LC巴伦设计本质上是一个电桥，称为“格子形式”巴伦。
电路中包含两个电容两个电感，分别产生± 90°相移。
下面图1中是LC巴伦的电路示意图。
图1 LC集总器件巴伦电路原理图在工作频率时，满足；；设计LC巴伦时要确保工作频率远远低于电容电感的自身谐振频率，并考虑贴片电容。
上述电路主要用在推挽放大器的输出端，推挽功放提供平衡信号我们希望变成不平衡的信号输出。
通常还用到螺旋绕线形式的巴伦，在图2中给出。
图2 用于推挽式功法输出端的绕线巴伦提供平衡不平衡转换然而，用之前表述的集总器件巴伦实现芯片级的绕线巴伦更为方便，如图3所示。
图3 集总器件代替绕线变压器实现平衡不平衡转换（2）传输线传输线巴伦可以通过λ/4传输线实现或者图4中所示的同轴线实现。
（a）1:1同轴巴伦图4 四分之一波长同轴线实现的同轴巴伦，1:1阻抗传输如果需要阻抗变换为1:4，可以用图5中所示巴伦形式（b）1:4同轴巴伦图5 四分之一波长实现的同轴巴伦，实现1:4阻抗变换（3）微带线微带印刷巴伦有很多种形式，优势是价格低廉，可以印刷在pcb板上或者微波集成电路介质板上。
另一方面微带巴伦尺寸相当大，尤其是在低频RF频段。
从铜管巴伦说起
从铜管巴伦说起……最近，我优化了一款叠双菱天线，在和同轴电缆馈线进行匹配时，设计使用了一种铜管巴伦。
有朋友问，不接这个铜管巴伦行不行？或者像长城天线那样，用同轴电缆做U形环巴伦，行不行？针对这些问题，我进行了比较深入的学习。
今天就把学习体会，向坛友做个汇报。
在无线电接收和发射系统中，天线是馈线的负载，因此，天线和馈线的匹配非常重要。
在我们使用的WIFI频段，最常用的馈线就是50欧姆同轴电缆，而使用的天线，却是五花八门，既有输入阻抗为73.1欧姆的半波偶极天线，也有输入阻抗为292欧姆的折合半波偶极天线，不能不考虑匹配的问题。
匹配的方法，就是使用巴伦。
那么，什么是巴伦？最初我以为，巴伦就是英文Balance的音译。
Balance不就是平衡的意思嘛。
后来才知道，巴伦是由Balance和Unbalance两个单词组合而成：Balance—Unbalance，Balance是平衡的意思，Unbalance 是不平衡的意思。
把这两个词合成缩写为一个单词——Balun，音译为巴伦。
所以，巴伦就是“平衡—不平衡”的意思。
我们在天馈系统经常要用到巴伦，就是要进行平衡不平衡的转换。
为什么要进行平衡不平衡转换？我们知道，很多天线如半波振子天线、折合振子天线、环形天线等都是平衡馈电的，它们都有两个馈电点，两个馈电点的信号电压（或电流）的相位是互为反相的。
而主馈电缆常常使用同轴电缆，同轴电缆属于不平衡（不对称）馈线，其内导体是馈电点，而外导体是地线点。
不平衡馈电的同轴电缆直接连接到平衡结构的天线上，就会破坏天线的对称性，使天线两臂上的电流大小不等。
这种不平衡性会造成馈线上的驻波加大，导致辐射功率的损耗。
有些巴伦还有另外一个作用，就是进行阻抗变换。
比如长城天线所用的1：4的U形环半波巴伦，就是一种既进行平衡不平衡转换，又兼顾阻抗转换的巴伦——它把同轴电缆的50欧姆特性阻抗，转换为天线的200欧姆的输入阻抗（这就是1：4的含义）。
巴伦电路的工作原理
巴伦电路的工作原理
巴伦电路是一种用于将一种频率转换为另一种频率的电路，它是由两个电容和一个中间接地的电感组成的。
其中一个电容接在信号源和输出负载之间，另一个电容则连接在中点和地之间。
电感则是连接在两个电容中间的，它的电感值是与原始频率和目标频率有关的。
在巴伦电路中，原始信号将被分成两个信号，一个信号通过一个电容进入电感器中，另一个信号通过另一个电容进入地中。
这会导致电感器中发生振荡，将两个信号重新结合形成目标频率的信号输出到输出负载中。
因为巴伦电路的工作原理基于电容和电感器之间的交互作用，所以它是一种被广泛应用于通信和无线电技术中的电路。
例如，它可用于将中频信号转换为较高或较低频率以进行处理和分析，或将高频信号转换为低频信号用于信号调制和解调。
用50-7馈线制作2.4GHz全向天线全过程细节及测试
2.4GHz棒子天线制作过程细节及测试作者：wifi_9939来《随时随地无线》有段时间了，主要是泡在DIY天线的坛子里，在这里学到了很多WIFI天线知识及制作方法，也看了TX们制作的名式天线，对于DIY爱好者来说，享受的是过程，至于效果其实不会看的太重，只能埋怨自己学艺不精，再接再厉，嘿嘿。
就是不停的折腾。
乐趣就在于此。
当然，若与成品相比有提高，那还有成就感滴。
对于DIY天线，首先是要有强有力的理论依据，知道其原理及结构；其次是要有详细的设计图纸，搞明白名方面的参数功用；最后才是动手制作，这也是关键的地方，出不出效果，就看你的这双手了。
正所谓“失之毫厘，谬之千里”，精度一定要把握的准确，能做多精准尽你的最大努力。
在论坛搜到了，2.4GHz用馈线制作全向天线的资料，该图纸非常的细详，只是有两点不确定的地方，谢谢走南闯北TX给予了热情的解答，该天线描述可以达到12DBI的增益，下面左边的是该天线的原图，右边的为重要部位解释图。
不过，还有一点疑惑就是该天线，在最后接转接头时，只接根芯线，而屏蔽线却没有接上请明白的TX指教。
下面先用3D图演示用50-7馈线制作天线的示意图，这样可能便于理解。
50-7馈线结构整根天线按由上至下分三个部分：顶部，中间和底部顶部振子中间主振子14个透视图底部振子铜管的上部是开放的。
底部与屏蔽线短路。
最后成型的天线一、材料准备：制作该全向天线，需要50-7的馈线约1.3-1.5m，φ25mm的PVC管1.1m（带2只管堵），φ15mm的铜管40mm，SMA座一只，锡焊工具一套。
二、制作过程：1、主振子的制作：按图纸将50-7的馈线，切割成长度70mm的14节振子，这个比图纸上的长度多了近4mm，是为了好修剪，长了可以剪断，但是若短了那就废了，主要是为了得到50.2mm的屏蔽层。
将70mm振子两头剪去外绝缘层、屏蔽线及内绝缘层，露出芯线，也就是中间的铜丝，保留中间50.2mm的馈线，这是制作天线的关键点，一定要用锋利的刀片，量准了再下手，一定要切齐了，切歪了这根振子就废了，若刀片不锋利就把屏蔽线切乱了，不整齐了，给下步修剪带来麻烦；最后每根振子都要用游标卡尺测量并修剪，达到最佳值50.2mm。
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从铜管巴伦说起……最近，我优化了一款叠双菱天线，在和同轴电缆馈线进行匹配时，设计使用了一种铜管巴伦。
有朋友问，不接这个铜管巴伦行不行？或者像长城天线那样，用同轴电缆做U形环巴伦，行不行？针对这些问题，我进行了比较深入的学习。
今天就把学习体会，向坛友做个汇报。
在无线电接收和发射系统中，天线是馈线的负载，因此，天线和馈线的匹配非常重要。
在我们使用的WIFI频段，最常用的馈线就是50欧姆同轴电缆，而使用的天线，却是五花八门，既有输入阻抗为73.1欧姆的半波偶极天线，也有输入阻抗为292欧姆的折合半波偶极天线，不能不考虑匹配的问题。
匹配的方法，就是使用巴伦。
那么，什么是巴伦？最初我以为，巴伦就是英文Balance的音译。
Balance不就是平衡的意思嘛。
后来才知道，巴伦是由Balance和Unbalance两个单词组合而成：Balance—Unbalance，Balance是平衡的意思，Unbalance 是不平衡的意思。
把这两个词合成缩写为一个单词——Balun，音译为巴伦。
所以，巴伦就是“平衡—不平衡”的意思。
我们在天馈系统经常要用到巴伦，就是要进行平衡不平衡的转换。
为什么要进行平衡不平衡转换？我们知道，很多天线如半波振子天线、折合振子天线、环形天线等都是平衡馈电的，它们都有两个馈电点，两个馈电点的信号电压（或电流）的相位是互为反相的。
而主馈电缆常常使用同轴电缆，同轴电缆属于不平衡（不对称）馈线，其内导体是馈电点，而外导体是地线点。
不平衡馈电的同轴电缆直接连接到平衡结构的天线上，就会破坏天线的对称性，使天线两臂上的电流大小不等。
这种不平衡性会造成馈线上的驻波加大，导致辐射功率的损耗。
有些巴伦还有另外一个作用，就是进行阻抗变换。
比如长城天线所用的1：4的U形环半波巴伦，就是一种既进行平衡不平衡转换，又兼顾阻抗转换的巴伦——它把同轴电缆的50欧姆特性阻抗，转换为天线的200欧姆的输入阻抗（这就是1：4的含义）。
同时，又把同轴电缆的不平衡馈电和长城天线的平衡结构相匹配。
关于天馈系统不平衡造成的不良影响和1:4半波U形环巴伦的原理，请参照我《漫谈长城天线的巴伦》一文，有比较详细的描述，这里不再赘述。
这里准备只说说“硬型巴伦”。
——这个词可是我自己杜撰的，因为这类巴伦，都是应用了刚性材料，比如铜管，铜棒等等，这些材料不能弯折，需要一定的空间来安装。
我把用非刚性同轴电缆制作的巴伦，称为“软型巴伦”，因为这些同轴电缆，可以盘绕、弯曲，可以在比较狭小的空间安放。
（关于硬型和软型的分类，只是根据材料的刚性程度划分的。
我胡乱分，你们就胡乱听。
如果和某些教科书有冲突，有人找我问责，我就闪人。
哈哈）首先介绍1/4波长短路棒巴伦。
我从某本教科书上截了一个图：干脆把他的说明也截下来：这本教科书说的比较简单，下面我稍微详细的解说一下。
我另外画一张图：振子的左臂与同轴电缆外导体（屏蔽层）连接，即图中A点。
振子右臂与同轴电缆内导体（芯线）、λ/4波长短路棒上端连接。
见图中B点。
λ/4波长短路棒下端则通过金属短路环和同轴电缆外导体（屏蔽层）连接。
从上图可以看出，从A点到B点的距离为两个１／４波长，即λ/4＋λ/4=λ/ 2 。
所以，同轴电缆芯线的信号从B 点传到到A点，正好走了１／2波程，相位正好相差180度。
就把同轴电缆的不对称变成对称了。
（随便说一下：１／４波长金属短路棒的直径，应和同轴电缆馈线外导体的直径相同，上面示意图中金属短路棒画细了。
大家凑合看吧。
）你也许会有疑问——这样接法，A点和B点，岂不是被短路了？，恰恰相反，从A、B两点看进去，阻抗为无穷大！这就是１／４波长传输线的绝妙之处！！上图是一段１／４波长传输线，例如我们常用的７５Ω和５０Ω同轴电缆，选取一定的长度，便可成为某一频率的１／４波长传输线。
这一段传输线在对应的频率上有一个非常重要的特性：Ａ端短路时，Ｂ端阻抗呈无限大；Ｂ端短路时，Ａ端阻抗呈无限大。
神奇的是，如果A端开路时，B端阻抗呈现无限小（就是短路了）！B端开路时，A 端也一样，呈现短路状态。
１／４波长线的这种特性为我们带来极大的方便，比如上面的金属短路棒巴伦，就利用了这一特性。
因为短路棒的长度为１／４波长，下端和同轴电缆外导体短接，从上端即从A、B两端看进去，阻抗就是无穷大！（其实，上面那个短路棒也可以用一段１／４波长的同轴电缆代替，同样可以起到平衡不平衡转换的作用。
但是，要求这段１／４波长的同轴电缆要与主馈同轴电缆平行，且保持一个恒定的距离。
如果使用软性同轴电缆就不容易做的了，所以很少被人采用。
） 如果上面１／４波长短路棒巴伦的原理弄懂了，那么，我在激情版叠双菱天线中使用的铜管巴伦就不难理解了。
它的正式名称叫开槽式平衡器，或称为缝隙式平衡器。
对照上面的短路棒巴伦示意图，可以看出，信号从同轴电缆的芯线，即图中B点（振子左臂），传输至A点（振子右臂），正好走了半个波长的路程，所以天线振子的两臂之间，信号正好相差180度，同轴电缆的不平衡馈电，变成了平衡的馈电了。
开槽铜管，既起到平衡不平衡转换的作用，又起到了对振子两臂的支撑作用，使天馈系统的机械结构更加稳定。
铜管和中心铜线，组成了一个空气介质的铜管同轴电缆。
中心铜线外径和铜管内经的比值，要控制在1：2.3左右。
这样才能保证铜管同轴电缆的特性阻抗为50欧姆。
铜管同轴电缆的介质为空气，所以馈线的绝缘层不要伸进１／４波长开槽线里面。
因为这样，就不是完全的空气介质了，就要考虑波长缩短系数的影响了。
开槽式铜管巴伦的长度，必须大于１／４波长，否则就起不到巴伦的作用，不能进行平衡不平衡转换，只是起到了支撑振子的作用。
就像德拉甘先生的叠双菱天线使用的铜管，实际只是一个空气介质的铜管同轴电缆。
因为德拉甘叠双菱天线的振子和反射板的距离，只有二十几毫米，支撑振子的铜管长度，达不到１／４波长，也就无法应用１／４波长传输线原理进行平衡不平衡转换。
还有一些老外制作的双菱天线，也是把铜管作为支撑振子的支柱。
他的铜管，只能接天线的一臂，天线的另一臂，要直接接馈线的芯线。
你要是把振子的两臂都接到铜管上，可就真的短路了。
所以，他们的铜管，要锯掉一块，以免和振子的另一臂接触，造成短路。
见下图：激情版叠双菱天线，天缘巧合，优化后的振子和反射板的距离，正好是31.09mm，铜管的长度刚好超过１／４波长，为我们使用开槽式铜管巴伦，提供了得天独厚的条件。
请看yahen同学制作的激情版叠双菱天线：Zhshao521同学制作的激情版叠双菱天线：下面是我制作的一个铜管巴伦，后面焊接了一块铜片，方便接到不同的反射板上。
下面是我做的铜管巴伦接上叠双菱，加到月饼盒反射板上。
这种缝隙式巴伦，常见于卫星锅的馈源天线。
下面的两个图我们可能不陌生吧：这是老外设计制作的一款馈源天线，我曾经用HFSS做过仿真。
加上反射板再次仿真：增益为8.8dBi 。
加了反射板，方向图就向下了。
我们还经常见到下面结构的馈源天线，其实它们和开槽式巴伦是同门师兄弟，都是利用了１／４波长传输线的原理。
直接用一条铜片，弯折成一体化的1/4波长开槽和振子，把铜管换成了两块平行板，开槽的长度，同样是1/4波长。
这种结构的巴伦，教科书上叫它：板线平衡器。
记得还有坛友发过这样的馈源天线：上面的2个图，是我从2个地方拿来的，实物照片和尺寸图不是完全对应的。
我们只是借用它来说说巴伦。
这是一个背射式的馈源天线，中间的覆铜板是振子，上面的覆铜板是反射板，最下面的小块覆铜板是固定用的。
这款背射式馈源天线，实际是应用了2个１／４波长短路线。
振子至下面的固定板的2个平行的支撑覆铜板组成一个１／４波长短路线，就是我们上面谈到的板线式的巴伦。
这段的长度，图纸没有标注，因为同轴电缆馈线的绝缘层伸进了开槽，槽中不是真空的，要考虑波长缩短系数的影响，所以这个开槽，应该短于1/4波长。
振子至反射板之间的支撑覆铜板，也是一段１／４波长短路线，图中标注是64mm长，可能是某个卫星频道的１／４波长。
图中上面的１／４波长短路线开槽中，也安放了一段同轴电缆介质，不知道有什么用处，可能是为了和下面的开槽保持一致吧。
其实，我觉得就让它是真空的更好，不会有介质损耗。
上下2个开槽，都应该是１／４波长短路线，从馈点向上、向下看过去，阻抗都是无穷大。
这样，就巧妙地利用这几块覆铜板，把振子和反射板牢牢地支撑固定住了。
还有一种扼流套平衡不平衡转换器，我们俗称套筒巴伦的，也是比较常用的。
这种套筒巴伦，是在同轴电缆馈线的外面，加上一段１／４波长的金属套管，金属套管和同轴电缆之间，存在一定的间隙。
金属套管靠近天线的一端，不和任何地方相连，金属套管的下端，与同轴电缆外导体（屏蔽层）焊接在一起。
这样，金属套管的内表面和同轴电缆馈线的外表面，就构成了一段终端短路的１／４波长传输线，在设计的频率上，该短路线的输入阻抗很大（理想情况下为无限大）。
从而抑制了同轴电缆外导体内侧电流的外溢，保证了对称天线的平衡馈电。
这种套筒巴伦的金属套筒，不能和振子接触，但是又要尽量靠近。
同样，它的长度，不能少于１／４波长。
这种套筒巴伦在全向天线应用的非常广泛。
很多朋友不知道全向天线是怎么和馈线匹配的。
其实很简单，就是应用了这种套筒巴伦。
实际制作中，经常是在馈线和天线相接的地方，套上一段１／４波长的同轴电缆外导体编织层，其作用相当于金属套管。
“编织层套管”靠近天线的一端，不和馈线的屏蔽层相连，而下端则和同轴电缆馈线的编织层焊接在一起。
通过调整这段编织层套管在馈线上的位置，就可以把驻波减到最小。
以上这些巴伦，都是使用金属套管这些刚性材料，刚才我们命名为硬型巴伦。
它们都毫无例外地应用了１／４波长传输线原理，所以它们的长度，都要大于１／４波长。
这样，就限制了那些没有足够的空间容纳１／４波长的铜管等硬材料的天线。
那么，用软材料，比如同轴电缆，能不能进行1：1的平衡不平衡转换？前几天，一位坛友问了我这个问题。
当时我回答是：不能。
后来，我在一些教科书和网上搜索了一遍，还真的发现了一种巴伦，正好符合要求。
这种巴伦，叫做“不对称U形环平衡不平衡转换器”。
见下图：如图所示，它由两段特性阻抗均为50欧的同轴电缆构成，其中一段为λ/4，另一段为3λ/4，两段同轴电缆的内导体分别与振子的两臂在A、B点相连，另一端与主馈同轴电缆相连于C点。
U形环两段同轴电缆的屏蔽线和主馈电缆的屏蔽层焊接在一起，但是和振子的两臂是绝缘的。
从图中可以看出，A、B两馈电点的波程正好相差3λ/4-λ/4=λ/2，这样，就保证了两馈电点的信号电压大小相等，方向相反。
因而实现了平衡馈电。
怎样理解这种“不对称U形环巴伦”的阻抗匹配？我们先重温一下四分之一波长变换的基本原理：其中Z0为图中四分之一波长电缆的特性阻抗Zout为负载阻抗Zin为输入阻抗你或许还记得，这个公式我们在匹配双菱阵列天线时用过的。