巴伦
巴伦的原理
巴伦的原理巴伦的原理是指在流体静压力下,流体的压力沿着流线方向保持不变。
这个原理是由法国数学家、物理学家巴伦在18世纪提出的,对于流体力学领域有着重要的理论意义。
首先,我们来了解一下什么是流体。
流体是一种没有固定形状,能够流动的物质,包括液体和气体。
在流体静压力下,流体内部各点的压力是相等的,这就是巴伦的原理。
这个原理可以帮助我们理解流体在静压力下的行为,对于液压技术、飞机气动力学、水利工程等领域有着广泛的应用。
在流体静压力下,巴伦的原理可以用数学公式来表示。
假设流体在某一点的压力为P,流速为v,密度为ρ,重力加速度为g,那么根据巴伦的原理可以得到以下公式:P + 1/2ρv^2 + ρgh = 常数。
其中,P是静压力,1/2ρv^2是动压力,ρgh是重力势能。
这个公式表明了在流体静压力下,流体的压力沿着流线方向保持不变。
巴伦的原理对于理解流体运动有着重要的意义。
在流体静压力下,流体沿着流线方向的压力保持不变,这就意味着流体在流动过程中会受到各种力的作用,而这些力会影响流体的速度和压力分布。
通过对流体运动的分析,我们可以更好地理解流体的行为规律,为工程实践提供理论依据。
除了在理论研究上有着重要的意义之外,巴伦的原理在工程实践中也有着广泛的应用。
例如在液压系统中,我们可以利用巴伦的原理来设计液压传动系统,实现对液体的压力和流速的控制。
在飞机气动力学中,巴伦的原理可以帮助我们分析飞机在空气中的飞行状态,优化飞机的气动外形,提高飞行性能。
总之,巴伦的原理是流体力学领域中的重要理论,对于理解流体静压力下的行为规律有着重要的意义。
通过对巴伦的原理的研究和应用,我们可以更好地理解流体运动的规律,为工程实践提供理论指导,推动流体力学领域的发展。
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!1:4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圈接线图:其他图纸: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。
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!1:4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圈接线图:?其他图纸: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。
约翰·谢泼德·巴伦简介-约翰·谢泼德·巴伦详细信息 -
约翰·谢泼德·巴伦简介|约翰·谢泼德·巴伦详细信息-摘要约翰·谢泼德·巴伦,被称为ATM机之父,居住在苏格兰北部的农场,在伦敦为巴克莱银行制造了世界上第一台自动取款机,因此这台ATM机只靠检测放射性碳-14的踪迹来识别账户,检测完成后,客户需要输入4位密码。
巴伦在2005年跻身“新年荣誉名单”,被授予一枚英帝国勋章。
2010年5月15日约翰·谢泼德·巴伦病逝,享年84岁。
约翰·谢泼德·巴伦-概述约翰·谢泼德·巴伦为巴克莱银行制造了世界上第一台自动取款机约翰·谢泼德·巴伦,苏格兰发明家,居住在苏格兰北部的农场,约翰·谢泼德·巴伦在伦敦为巴克莱银行制造了世界上第一台自动取款机,其设计理念源于一台巧克力自动售货机,由于当时塑料卡并没出现,因此这台ATM机只靠检测放射性碳-14的踪迹来识别账户,检测完成后,客户需要输入4位密码。
约翰·谢泼德·巴伦-发明灵感在位于苏格兰北部的农场中,谢泼德·巴伦说海豹是一群聪明的无赖。
本来我发明了一种装置,想利用虎鲸的叫声把它们吓跑,但却引得它们更频繁的光顾我的大马哈鱼。
显然这个装置的失败和他最伟大的发明——ATM机的成功形成了鲜明的对比。
谢泼德-巴伦在浴室洗澡时突然来了灵感。
他说我突然想,肯定有一种设备让我能在世界或英国的任何地方取出自己的钱。
我想到了巧克力自动售货机,但是我的设备用现金替换了巧克力。
谢泼德·巴伦的想法很快得到了巴克莱银行的认可。
一杯苦味杜松子酒下肚后,巴克莱银行当时的负责人和谢泼德·巴伦先生匆匆签下了一份合同。
那个时候,巴伦还在为迪拉卢印刷公司工作。
约翰·谢泼德·巴伦-发明ATM机当时塑料卡片还没有发明出来,所以谢泼德-巴伦的ATM机使用注入碳-14的支票,碳-14是一种略带放射性的物质。
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。
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、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。
巴伦工作原理
巴伦工作原理巴伦(Baron)是一种常见的风速仪器,用于测量空气中的风速和风向。
它是由一个风叶和一个方向指示器组成的,通过测量风叶转动的角度来确定风速,通过方向指示器来确定风向。
下面将详细介绍巴伦的工作原理。
一、巴伦结构巴伦由以下几部分组成:1. 风叶:通常由三个或四个叶片组成,每个叶片都固定在一个轮廓较小的圆形框架上。
当空气流经叶片时,它们会旋转,并将旋转运动转化为机械运动。
2. 转轴:连接风叶和方向指示器的轴。
3. 方向指示器:通常为一个小球或锥形物体,它会随着风向改变而改变位置,并显示当前的风向。
4. 传感器:用于测量机械运动并将其转换为电信号。
二、巴伦工作原理当空气流经风叶时,它们会旋转并将旋转运动传递到连接轴上。
连接轴上安装了一个磁铁,在旋转时会产生磁场变化。
这个磁场变化被传感器检测到,并转换为电信号。
这个电信号的频率与风速成正比,因此可以通过测量电信号的频率来确定风速。
传感器通常使用霍尔效应传感器或光电传感器。
方向指示器通常是一个小球或锥形物体,它会随着风向改变而改变位置,并显示当前的风向。
这个指示器通常是通过机械连接轴实现的,因此与风叶旋转相同的机械运动也会被传递到方向指示器上。
三、巴伦优缺点巴伦具有以下优点:1. 精度高:巴伦可以测量非常小的风速和微弱的气流。
2. 可靠性高:巴伦结构简单,没有易损件,因此寿命较长且不易出现故障。
3. 使用方便:巴伦不需要外部电源,只需要将其安装在合适的位置即可开始工作。
但是,巴伦也存在一些缺点:1. 需要定期校准:由于空气湍流等原因,巴伦可能会出现误差,因此需要定期校准以确保精度。
2. 只能测量水平方向的风速:巴伦不能测量垂直方向的气流,因此无法用于某些应用场合。
3. 价格较高:与其他风速仪器相比,巴伦的价格较高。
四、巴伦应用领域由于其精度高和可靠性高的特点,巴伦被广泛应用于以下领域:1. 气象学:巴伦是测量气象数据中最常用的风速仪器之一。
2. 航空航天:巴伦可以帮助航空和航天工程师确定气流和风速,以确保安全起降和飞行。
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。
一文看懂巴伦(功能原理、性能参数、基本类型)
⼀⽂看懂巴伦(功能原理、性能参数、基本类型)概述巴伦 (英语为“balun”,由balanced (平衡)”的前三个字母“bal”与“unbalanced (不平衡)”的两个字母“un”组合⽽成)为⼀种三端⼝器件,或者说是⼀种通过将匹配输⼊转换为差分输出⽽实现平衡传输线电路与不平衡传输线电路之间的连接的宽带射频传输线变压器。
巴伦的功能在于使系统具有不同阻抗或与差分/单端信令兼容,并且⽤于⼿机和数据传输⽹络等现代通信系统。
功能巴伦具有如下三项基本功能:1. 将电流或电压从不平衡转换⾄平衡2. 通过某些构造进⾏共模电流抑制3. 通过某些构造进⾏阻抗转换(阻抗⽐不等于1:1)巴伦分为多种类型,其中的某些⽤于阻抗转换,还有某些⽤于连接具有不同阻抗的传输线。
阻抗转换巴伦可实现阻抗匹配、直流隔离以及将平衡端⼝与单端端⼝匹配。
共模扼流圈因为可消除共模信号,因此在某种意义上说也是⼀种巴伦。
巴伦⽤于推挽放⼤器、宽带天线、平衡混频器、平衡倍频器及调制器、移相器以及任何需要在两条线路上传输幅度相等且相位相差180度的电路设计。
⽤途巴伦的最常见⽤途为将不平衡信号连⼊⽤于长距离传输的平衡传输线。
与采⽤同轴电缆的单端信令相⽐,采⽤平衡传输线的差分信令受噪声和串扰的影响更⼩,可使⽤更低的电压,⽽且成本效益更⾼。
因此,巴伦可⽤作本地视频、⾳频及数字信号与长距离传输线之间的接⼝。
巴伦的⽤途包括:– ⽆线电及基带视频– 雷达、发射机、卫星– 电话⽹络、⽆线⽹络调制解调器/路由器原理巴伦的理想S 参数如下:S = – S = S = – S S= -∞巴伦的两个输出幅度相等,相位相反:– 在频域中,这表⽰两个输出之间具有180°的相位偏移;– 在时域中,这表⽰⼀个平衡输出的电压为另⼀平衡输出的负值。
此外,两条线路当中的⼀条的导体须明确接地。
举例⽽⾔,平衡线路由电位幅度相等且相位相反的导体构成。
由于微带线和同轴电缆采⽤不同尺⼨的导体,因此可谓不平衡线路。
巴伦的原理及应用
巴伦的原理及应用1. 巴伦的原理介绍巴伦的原理是一种统计学原理,用于判断一个二进制序列中0和1的数量是否平衡。
该原理由美国数学家巴伦提出,并被广泛应用于密码学、计算机网络等领域。
根据巴伦的原理,一个随机的二进制序列中,0和1的数量应该大致相等,如果两者差距过大,则表明序列并不是随机生成的,而可能存在某种规律性。
因此,巴伦的原理可以用于检测序列的随机性和完整性。
2. 巴伦的原理的应用2.1. 巴伦的原理在密码学中的应用在密码学中,巴伦的原理被用来评估密码的强度。
一个强密码应该是随机生成的,即其二进制序列中的0和1数量相近。
通过应用巴伦的原理,可以判断密码是否具有足够的随机性,从而提高密码保护的安全性。
2.2. 巴伦的原理在计算机网络中的应用在计算机网络中,巴伦的原理常被用来监测信道的完整性。
通过传输随机生成的二进制序列,接收方可以根据巴伦的原理检测信道是否存在丢包、失真等情况。
如果接收到的序列中0和1的数量差距过大,就说明传输过程中可能发生了一些错误,可以及时进行纠错或重传。
2.3. 巴伦的原理在数据分析中的应用巴伦的原理也可以应用于数据分析中,用于检测数据集是否存在异常值或缺失值。
通过统计数据中0和1的数量,可以量化数据的完整性和质量。
如果0和1的数量差距过大,就需要进一步分析数据是否存在问题。
3. 如何使用巴伦的原理使用巴伦的原理可以采取以下步骤:1.获取待检测的二进制序列。
2.统计序列中0和1的数量。
3.计算0和1数量的差值,并标准化该差值以便比较不同序列。
4.比较差值与设定的阈值,如果差值超过阈值,则认为序列存在规律性或不完整性。
4. 巴伦的原理的局限性虽然巴伦的原理在很多领域中被广泛应用,但也存在一些局限性:•巴伦的原理无法判断序列中存在的具体规律或完整性问题,只能指示可能存在问题。
•对于特定的应用场景,可能需要根据实际情况设置不同的阈值,以提高判断结果的准确性。
•巴伦的原理只适用于二进制序列的分析,对于其他类型的数据可能不适用。
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,贝U同轴电缆的外皮就有咼频电流流过(按同轴电缆传输原理,咼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!1:4巴伦制作空心巴伦比较容易做,40mn直径的PVC管上面双线并绕8圈wmuf MCfiR con.匚Np$CUE|EqUJHO QQZM3 mtJB-wax mflfflUl£33 Ufi3N ffifllinwaxU UU .MCflR. EDNT1E N (**)何磁环做的巴伦,这个图是 1:1的,4: 1用双线并绕,按上面的图接线即可。
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。
巴伦匹配电路原理
巴伦匹配电路原理
嘿,朋友!今天咱来聊聊巴伦匹配电路原理。
你知道吗,这就像是一场电子世界里的奇妙舞蹈!
想象一下,信号就像是一个在电路中奔跑的小精灵,而巴伦匹配电路呢,就是为这个小精灵搭建的完美舞台。
比如说,咱家里的电视接收信号,要是没有巴伦匹配电路,那画面可能就会变得模糊不清,那不就糟糕啦!
巴伦匹配电路的原理其实并不复杂,但却超级重要!它就像是一个神奇
的魔术师,能把不平衡的信号变得平衡起来。
比如说手机信号,没有它的巧妙转化,你的手机怎么能清晰地通话呢?
咱再深入一点,巴伦匹配电路里面有电感、有电容,它们就像是一群默
契的小伙伴,一起合作完成这个神奇的任务。
就好比一场接力比赛,每个元件都发挥着自己独特的作用,一环扣一环,把信号顺利地传递下去。
“哎呀,要是没有巴伦匹配电路,那电子设备还不得乱了套啊!”你可能会这么感叹。
可不是嘛!它在各种电子系统中都扮演着至关重要的角色,没有它,很多设备根本就没法正常工作。
所以说啊,巴伦匹配电路原理真的太有意思了,太神奇了!它是电子领域中不可或缺的一部分,默默地为我们的科技生活贡献着力量。
咱可得好好了解它、掌握它,这样才能更好地享受科技带来的便利呀!
我的观点很明确,巴伦匹配电路原理是电子学中的瑰宝,值得我们深入探索和研究!。
宾夕法尼亚州立大学校长:埃里克·巴伦人物简介
埃里克·巴伦在宾夕法尼亚州立大学的主要成就
推动了学校的教育改革,提升了教学质量和学生满意度
• 引入了小班教学和个性化教育模式,提高学生的学习效果 • 加强了实践教学和产学研合作,培养了学生的创新能力和实践能力 • 提高了教师的薪酬待遇和职业发展机会,吸引了更多优秀的人才加入学校
促进了学校的科研创新,提升了学校的学术声誉和影响力
埃里克·巴伦的个人品质及其对师生的影响
• 具有正直、公正和敬业的品质,赢得了师生的尊敬和信任 • 坚守教育理想和职业道德,为学生和教职工提供了良好的榜样 • 公正地对待每一个学生和教职工,赢得了大家的信任和尊敬 • 勤奋工作,追求卓越,为学校的改革和发展做出了巨大贡献
• 通过他的个人品质和领导能力,影响了宾夕法尼亚州立大学的师生 • 提高了师生的学术素养和创新能力,为学校的学术发展提供了人才支持 • 培养了师生的团队精神和领导能力,为学校的未来发展奠定了坚实基础 • 通过言传身教,影响了师生的价值观和人生观,为他们的未来发展提供了指导
• 倡导全面发展和个性化教育,关注学生的综合素质和创新能力培养 • 强调学术与实践相结合,培养学生的解决问题和创新能力 • 注重团队协作和领导力培养,提升学生的沟通交流和领导能力 • 鼓励跨学科和交叉学科研究,培养学生的综合素质和创新能力
• 他的教育理念在宾夕法尼亚州立大学得到了广泛的实践和推广 • 推动了课程改革和教学方法创新,提高了教学质量 • 加强了实践教学和产学研合作,培养了学生的创新能力和实践能力 • 提升了学校的学术声誉和国际影响力,为学校的未来发展奠定了坚实基础
CREATE TOGETHER
DOCS
谢谢观看
THANK YOU FOR WATCHING
成长环境对他的性格和价值观产生了深远影响
巴伦设计
巴伦的设计在混频器的设计中,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. 传输线巴伦该巴伦可使用图4中的λ/4长度线或同轴电缆来实现。
(1) 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。
(2) 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. 微带线巴伦已存在一系列的印刷/微带线巴伦拓扑结构,基于PCB或MIC基板,具有价格便宜的优势。
他们的下方可以做得很大,尤其是在更低的射频频段。
巴伦的功能原理_性能参数_基本类型介绍
巴伦的功能原理_性能参数_基本类型介绍巴伦(英语为balun)为一种三端口器件,或者说是一种通过将匹配输入转换为差分输出而实现平衡传输线电路与不平衡传输线电路之间的连接的宽带射频传输线变压器。
巴伦的功能在于使系统具有不同阻抗或与差分/单端信令兼容,并且用于手机和数据传输网络等现代通信系统。
巴伦具有如下三项基本功能:1.将电流或电压从不平衡转换至平衡2. 通过某些构造进行共模电流抑制3. 通过某些构造进行阻抗转换(阻抗比不等于1:1)巴伦分为多种类型,其中的某些用于阻抗转换,还有某些用于连接具有不同阻抗的传输线。
阻抗转换巴伦可实现阻抗匹配、直流隔离以及将平衡端口与单端端口匹配。
共模扼流圈因为可消除共模信号,因此在某种意义上说也是一种巴伦。
巴伦用于推挽放大器、宽带天线、平衡混频器、平衡倍频器及调制器、移相器以及任何需要在两条线路上传输幅度相等且相位相差180度的电路设计。
巴伦的最常见用途为将不平衡信号连入用于长距离传输的平衡传输线。
与采用同轴电缆的单端信令相比,采用平衡传输线的差分信令受噪声和串扰的影响更小,可使用更低的电压,而且成本效益更高。
因此,巴伦可用作本地视频、音频及数字信号与长距离传输线之间的接口。
巴伦的用途包括:–无线电及基带视频–雷达、发射机、卫星–电话网络、无线网络调制解调器/路由器巴伦的基本原理巴伦的理想S参数如下:S12 = –S13 = S21 = –S31S11 = -∞巴伦的两个输出幅度相等,相位相反:–在频域中,这表示两个输出之间具有180°的相位偏移;–在时域中,这表示一个平衡输出的电压为另一平衡输出的负值。
此外,两条线路当中的一条的导体须明确接地。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
关于巴仑(Balun)
2009-05-29 08:59
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!
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。
巴伦可以分为电流型巴伦和电压型巴伦:
电流型巴伦有三种形式:
一种是绕在磁环上的(但是和电压型巴伦用镍锌铁氧体NXO不同,电流型通常是用锰锌铁氧体MXo,初始磁导率在800-2000之间),这是用的最广泛的一种,有些人也称它为W8JI电流型巴伦;
第二种是在馈线、也就是同轴电缆上套上若干个磁珠(几十个),磁珠的材料和一般EMI磁珠一样,初始导磁率大概也在2000左右,只是内径大一些,可以套在同轴电缆外面,其工作原理和抑制(衰减)电磁干扰的EMI磁珠一样,这种被成为磁珠巴伦(ferrite bead balun )或者W2DU型电流巴伦(w2du style current balun)——w2du发明的;
第三种,就是用同轴电缆绕若干圈之后做成的电流型巴伦,这种方式不受材料(磁环)限制,就地取材,每个人都可以做,而且很容易成功,损耗也比较小,但是覆盖的频率范围比较窄,用于单波段效果最好(比方在yagi上就很常用、效果也好),如果用于宽波段,最好不要超过一个倍频程,也就是3.5-7Mhz,或者7—14Mhz,或者14-28Mhz。
同轴电缆的电流型巴伦有两种方法:乱绕(堆叠)和整齐排布,后者效果更好。
找一个合适直径的圆筒做骨架,把同轴电缆整齐的绕在上面,固定,即可。
电流型巴伦有时称为current balun(这个比较正式),有时称为choke balun 或choke,甚至有人直接叫它filter或filter balun(这里choke是阻塞、阻断的意思,不是陷波器,陷波器通常是用trap这个词),因为电流型巴伦的目的是阻断(滤除)馈线上的共模电流。
除了八木,国内大多数场合采用的是电压型巴伦,相比之下,电流型巴伦性能比电压型巴伦好得多,所以,如果你要使用巴伦,即使在没有合适磁环的情况下也应该按照上面链接的介绍用同轴电缆做一个电流型巴伦,要不,你就干脆不用巴伦。
常用的三线并绕和空心巴伦都是电压型巴伦,根据很多ham的研究结果(有些人水平很高、使用的也都是矢量网络分析仪一类的,叫他们业余无线电爱好者不太合适,应该叫职业爱好者)电压型巴伦只有在天线非常对称的时候才有作用,比方说dippole的两个振子的长度、角度、高度、与周围物体的距离等等,实际上我们通常是做不到的。
所以,我觉得要不然就干脆不用巴伦,要用就电流型的——不用巴伦直接后果是天线方向畸变,如果你不在乎方向的话不用巴伦也没有太大危害。
(也有一群爱好者坚称巴伦没用—除了八木)
有一种情况下电压巴伦是有用的,就是配天调,天线宽波段使用是阻抗变化极大,电流型巴伦在负载阻抗和馈线接近时作用才明显,所以天调和对称天线间需要一个电压巴伦。
简单的说,电压巴伦更像变压器,电流巴伦更像扼流器。