Balun

Sa komunikasyon sa dalas ng radyo (RF), ang pagpapanatiling malinaw at malakas ang mga signal ay isang pangunahing prayoridad.Ang isang aparato na gumaganap ng isang malaking papel sa prosesong ito ay ang Balun.Ang isang balun, na nangangahulugan ng "balanse sa hindi balanseng," ay tumutulong na ikonekta ang dalawang magkakaibang uri ng mga sistema - balanse at hindi balanseng - nang hindi pinapayagan ang signal na mahina o maingay.Sa pamamagitan ng pagbabawas ng pagkagambala, siguraduhin ng mga baluns na ang signal ay mananatiling malinis at epektibo habang gumagalaw ito sa iba't ibang bahagi ng system.Sa artikulong ito, titingnan natin ang mga baluns, na nagpapaliwanag kung ano ang ginagawa nila, ang iba't ibang uri na magagamit, at kung paano ito ginagamit sa mga sitwasyon sa totoong buhay.Bibigyan ka nito ng isang mas mahusay na pag -unawa sa kung bakit sila ay kapaki -pakinabang sa mga sistema ng antenna ng RF.

Catalog

Larawan 1: Balun

Ano ang isang balun?

Ang isang balun, maikli para sa "balanse sa hindi balanseng," ay isang aparato na nagbibigay -daan sa mga signal na lumipat sa pagitan ng dalawang uri ng mga system: balanse at hindi balanseng.Sa isang balanseng sistema, ang signal ay naglalakbay sa pamamagitan ng dalawang mga wire na may pantay ngunit kabaligtaran na boltahe, binabawasan ang ingay.Sa isang hindi balanseng sistema, ang isang solong wire ay nagdadala ng signal, na may lupa bilang isang sanggunian, na ginagawang mas madaling kapitan ng ingay.

Ang trabaho ng Balun ay upang mai -convert ang mga signal sa pagitan ng mga sistemang ito nang hindi nawawala ang lakas ng signal o pagdaragdag ng ingay.Gumagamit ito ng isang espesyal na disenyo na may mga wire coils sa paligid ng isang magnetic core upang tumugma sa mga de -koryenteng katangian sa pagitan ng dalawang mga system, tinitiyak ang makinis na paglipat ng signal.

Ang mga Baluns ay karaniwang ginagamit sa komunikasyon sa dalas ng radyo (RF), lalo na sa mga antenna.Halimbawa, ang isang balanseng dipole antenna ay madalas na kumokonekta sa isang hindi balanseng coaxial cable sa pamamagitan ng isang balun upang maiwasan ang mga problema sa signal.Kung walang balun, ang signal ay maaaring magpahina o pumili ng ingay, pagbabawas ng kalidad.

Tumutulong din ang mga Baluns sa iba pang mga lugar tulad ng mga broadcast antenna at paghahatid ng video, na pinapanatili ang malinaw at malakas ang mga signal sa panahon ng pag -convert.Sa buod, tinitiyak ng isang balun na ang mga signal ay gumagalaw nang maayos at mananatiling malinaw kapag lumilipat sa pagitan ng balanseng at hindi balanseng mga sistema.

Bakit kailangan ang Baluns?

Larawan 2: Antenna Balun

Ang mga baluns ay mahahalagang bahagi ng mga sistema ng antena, paggawa ng mga trabaho na makakatulong sa system na gumana nang mas mahusay at mas mahusay.

Ang pagtigil sa hindi ginustong radiation o signal pickup: Kapag ikinonekta mo ang isang balanseng antena nang direkta sa isang hindi balanseng coaxial cable, ang panlabas na bahagi ng coaxial cable ay maaaring hindi sinasadyang magpadala o pumili ng mga signal.Maaari itong humantong sa pagkagambala sa panahon ng pagtanggap ng signal o maging sanhi ng hindi kanais -nais na radiation kapag nagpapadala.Inaayos ito ng Baluns sa pamamagitan ng pagtiyak na gumagana nang tama ang coaxial cable, binabawasan nang malaki ang mga problemang ito.

Pagpapanatiling pattern ng radiation ng antena: Kung walang isang balun, ang hindi sinasadyang radiation o signal pickup ng coaxial cable ay maaaring gulo ang dinisenyo na pattern ng radiation ng antena, na humahantong sa mas mahirap na pagganap.Sa pamamagitan ng paggamit ng isang balun, ang pattern ng radiation ng antena ay mananatiling pareho, pinoprotektahan ang pagganap at direksyon ng signal.

Pagbabawas ng radiation ng RF malapit sa transmiter: Minsan, ang mga signal ng RF ay maaaring magmula sa feeder sa halip na antena, na nagiging sanhi ng pagkagambala sa paligid ng transmiter.Maaari itong maging mahirap lalo na sa mga sistema ng paghahatid ng data, kung saan ang pagkagambala ng RF ay maaaring magulo ang mga koneksyon sa pagitan ng transmiter at iba pang mga aparato.Ang isang balun ay tumutulong sa ito sa pamamagitan ng pagtiyak na ang mga signal ng RF ay ipinadala sa tamang paraan, binabawasan ang pagkakataon ng panghihimasok.

Mga uri ng mga baluns sa RF antenna system

Ang mga Baluns ay mga aparato na ginagamit sa RF (Radio Frequency) Antenna Systems upang baguhin ang mga signal sa pagitan ng mga balanseng at hindi balanseng mga linya.Mayroong iba't ibang mga uri ng baluns, bawat isa ay ginawa upang matugunan ang mga tiyak na pangangailangan sa mga sistemang ito.Narito ang isang detalyadong pagtingin sa iba't ibang uri:

Transpormer balun

Larawan 3: Transformer Balun

Ang isang transpormer balun ay isang pangkaraniwan at malawak na ginagamit na uri sa mga sistema ng RF.Mayroon itong dalawang magkahiwalay na paikot -ikot, o coils, na nakabalot sa isang ferrite core.Ang mga paikot -ikot na ito ay nagpapanatili ng balanseng at hindi balanseng panig ng system na hiwalay sa bawat isa, na tumutulong upang maiwasan ang pagkagambala at panatilihing malinaw ang signal.Ang paraan ng pag -aayos ng balun ng transpormer (na kung saan ay isang uri ng paglaban sa koryente) ay nakasalalay sa bilang ng mga liko sa dalawang paikot -ikot.Halimbawa, kung ang isang paikot -ikot ay may dalawang beses sa maraming mga liko tulad ng iba pa, maaari itong tumugma sa isang impedance ng 100 ohms sa balanseng bahagi sa 50 ohms sa hindi balanseng panig.Ang tampok na ito ay ginagawang kapaki -pakinabang para sa pagtutugma ng iba't ibang mga antas ng impedance.

Autotransformer Balun

Larawan 4: Autotransformer Balun

Ang autotransformer Balun ay naiiba sa transpormer balun dahil gumagamit lamang ito ng isang paikot -ikot upang baguhin ang signal.Ang disenyo ng single-winding na ito ay nagbibigay-daan sa isang direktang kasalukuyang (DC) na landas sa lupa para sa lahat ng mga koneksyon, na tumutulong upang ligtas na palabasin ang static na kuryente na maaaring bumuo ng mga panlabas na antenna.Ang autotransformer balun ay madalas na ginagamit sa mga system kung saan ang pagkakaroon ng isang koneksyon sa lupa ay napakahalaga para sa parehong kaligtasan at tamang pag -andar.Dahil mayroon lamang itong isang paikot -ikot, ang balun na ito ay karaniwang mas simple at mas maliit kaysa sa mga baluns ng transpormer, kahit na hindi ito maaaring magbigay ng parehong antas ng paghihiwalay sa pagitan ng mga balanseng at hindi balanseng panig.

RF Choke Balun

Larawan 5: RF Choke Balun

Ang isang RF choke balun ay gumagana sa pamamagitan ng pagtaas ng inductance (na lumalaban sa mga pagbabago sa kasalukuyang) sa panlabas na conductor ng isang coaxial cable.Ang pagtaas ng inductance na ito ay tumutulong na hadlangan ang mga hindi kanais -nais na mga signal ng RF mula sa paglalakbay kasama ang conductor, na maaaring magdulot ng pagkagambala at mabawasan ang pagganap ng sistema ng antena.Ang isang karaniwang paraan upang makagawa ng isang RF choke balun ay sa pamamagitan ng coiling ang coaxial cable sa puntong kung saan kumokonekta ito sa antena, na lumilikha ng isang "feed-line choke."Ang pamamaraang ito ay simple at epektibo sa pagpapabuti ng pagganap.Ang isa pang pamamaraan ay upang balutin ang coaxial cable sa paligid ng isang toroidal ferrite core, na higit na nagdaragdag ng inductance at nagbibigay ng isang malakas na choke.

Kasalukuyang kumpara sa boltahe ng boltahe

Larawan 6: Kasalukuyang balun

Ang isang kasalukuyang balun ay nagpapatakbo sa pamamagitan ng pagtiyak na ang pantay na kasalukuyang daloy sa magkabilang panig ng isang balanseng pagkarga.Pinipigilan ng balanse na ito ang mga karaniwang-mode na alon na maaaring maging sanhi ng pagbaluktot ng signal at pagkagambala.Nakamit ito ng kasalukuyang balun sa pamamagitan ng paggamit ng isang disenyo na pinipilit ang kasalukuyang sa bawat conductor na maging pantay at kabaligtaran, tulad ng sa mga bifilar windings o coaxial cable na sugat sa paligid ng isang ferrite core.Ang pagsasaayos na ito ay hindi lamang pinapaliit ang potensyal para sa radiation mula sa linya ng feed ngunit nakakatulong din na mapanatili ang integridad ng ipinadala na signal.

Ang disenyo ng kasalukuyang balun ay ginagawang lubos na epektibo sa mga aplikasyon kung saan ang pangunahing layunin ay upang matiyak na ang balanseng pag -load ay tumatanggap ng pantay at kabaligtaran na mga alon, na kinakailangan para sa pagbabawas ng pagkagambala at pagkasira ng signal.Ang katangian na ito ay ginagawang partikular na angkop sa Balun para sa mga sistema ng antena.

Larawan 7: boltahe balun

Sa kabilang banda, ang isang boltahe balun ay idinisenyo upang matiyak na ang magkabilang panig ng isang balanseng karanasan sa pag -load ay pantay na boltahe.Ginagawa ito ng boltahe balun sa pamamagitan ng pagpapataw ng pantay na boltahe sa magkabilang panig ng pag -load, ngunit hindi kinakailangang tiyakin na pantay ang mga alon.Maaari itong maging problema dahil ang hindi pantay na mga alon ay maaaring humantong sa mga karaniwang mode na alon, na hindi gaanong kanais-nais sa mga aplikasyon ng RF dahil sa potensyal para sa pagkagambala at pagkawala ng signal.Ang mga boltahe ng boltahe ay madalas na hindi gaanong epektibo sa pagpigil sa mga isyung ito kumpara sa kasalukuyang mga baluns, na ang dahilan kung bakit hindi gaanong karaniwang ginagamit sa mga sistema ng antena na may mataas na pagganap.Gayunpaman, maaari pa rin silang makahanap ng aplikasyon sa mga sitwasyon kung saan ang balanse ng boltahe ay mas kritikal kaysa sa kasalukuyang balanse, kahit na ang mga sitwasyong ito ay hindi gaanong madalas sa mga aplikasyon ng RF.

Paano ang dosis ng isang balun na trabaho?

Ang pangunahing konsepto ng isang balun

Larawan 8: Hindi balanseng sa balanseng feeder at balanse sa hindi balanseng feeder

Ang isang balanseng antena o feeder ay may dalawang mga wire na nagdadala ng pantay na alon ngunit sa kabaligtaran ng mga direksyon, habang ang isang hindi balanseng coaxial cable ay may isang kawad na may isang grounded na kalasag.Upang ikonekta ang dalawang sistemang ito nang hindi nagiging sanhi ng mga problema, pinapanatili silang hiwalay ng isang balun.

Ang paghihiwalay na ito ay ginagawa sa pamamagitan ng isang transpormer, isang pangunahing bahagi sa loob ng balun.Ang transpormer ay may dalawang hanay ng mga coils, ang isa ay konektado sa balanseng sistema at ang isa pa sa hindi balanseng sistema.Ang mga coils ay idinisenyo upang maiwasan ang saligan ng hindi balanseng sistema mula sa nakakaapekto sa balanseng sistema.Sa mga simpleng termino, tinitiyak ng Balun na ang balanseng sistema ay gumagana nang nakapag -iisa at hindi nabalisa ng hindi balanseng cable.

Ang pagtutugma ng impedance at bandwidth

Larawan 9: Pagtutugma ng Impedance

Ang diagram na ito ay nagpapakita kung paano gumagana ang pagtutugma ng impedance sa isang sistema ng komunikasyon sa radyo, na tumutulong na matiyak na ang signal ay gumagalaw nang maayos sa pagitan ng iba't ibang mga bahagi tulad ng antena, band pass filter (BPF), at transceiver.Ang mga Baluns, na mga transformer ay naglalaro ng isang pangunahing papel sa pag -aayos ng impedance sa pagitan ng mga bahaging ito.Halimbawa, ang antena ay may 400 ohm impedance, at binago ito ng Balun sa 50 ohms upang tumugma sa linya ng paghahatid at BPF.Sinasala ng BPF ang signal, na pinapayagan lamang ang nais na mga frequency na dumaan.Matapos ang pag -filter, isa pang balun ang nag -aayos ng impedance upang tumugma sa 200 ohm na pagtutol ng transceiver.

Ang mga baluns ay gumagawa ng higit pa sa pagkonekta lamang sa iba't ibang mga system;Tumutulong din sila na tumugma sa paglaban ng antena o feeder sa karaniwang 50 ohms ng coaxial cable.Mahalaga ang pagtutugma dahil kung ang impedance ay hindi nakahanay nang maayos, ang signal ay maaaring mag -bounce pabalik, na nagiging sanhi ng nabawasan na kahusayan at potensyal na pagkawala ng signal.Ang mga Baluns ay idinisenyo upang ayusin ang paglaban para sa mas mahusay na paglipat ng signal na may kaunting pagkawala.Gayunpaman, gumagana lamang sila nang maayos sa loob ng isang tiyak na hanay ng mga frequency, na kilala bilang bandwidth.Para sa Balun na gumana nang maayos, ang bandwidth nito ay dapat masakop ang buong saklaw ng mga frequency na ginagamit ng antena o system.Ang isang mas malawak na bandwidth ay nagbibigay -daan sa Balun na hawakan ang iba't ibang mga frequency nang hindi nawawala ang pagganap, na tumutulong sa system na tumakbo nang mahusay.

Mga praktikal na aplikasyon at pagsasaalang -alang ng mga baluns sa mga sistema ng antena

Mga Sistema ng Antenna at paggamit ng Balun

Larawan 10: Balun para sa mga sistema ng antena

Ang mga baluns ay karaniwang ginagamit sa mga sistema ng antena, lalo na sa mga dipole antenna.Sa mga pag -setup na ito, ang balun ay inilalagay sa punto kung saan kumokonekta ang antena sa coaxial cable.Ang pangunahing trabaho ng balun dito ay upang mai -link ang mga balanseng bahagi ng dipole antenna sa hindi balanseng coaxial cable.Kinakailangan ang koneksyon na ito dahil ang mga dipole antenna ay natural na may pantay at kabaligtaran na mga alon sa bawat panig, habang ang mga coaxial cable ay nagdadala ng kasalukuyang lamang sa panloob na kawad.Tinitiyak ng balun na ang dalawang magkakaibang mga sistema ay gumagana nang maayos, na tumutulong sa signal na dumaan nang walang mga problema.

Kung walang isang balun, ang pagkonekta sa antena nang direkta sa cable ay maaaring maging sanhi ng mga isyu tulad ng pagmuni -muni ng signal, panghihimasok, at nabawasan ang kahusayan.Ang balun ay tumutulong upang maiwasan ang mga problemang ito sa pamamagitan ng pagpapanatili ng elektrikal na tugma sa pagitan ng antena at cable, na binabawasan ang pagkawala ng signal at pinapayagan nang maayos ang sistema ng antena.

Pag -mount at proteksyon ng panahon para sa mga panlabas na baluns

Larawan 11: Weatherproof Balun para sa mga panlabas na sistema ng antena

Kapag gumagamit ng mga baluns sa mga panlabas na sistema ng antena, kailangan nilang itayo upang mahawakan ang mga mahihirap na kondisyon ng panahon.Ang araw, ulan, init, at malamig ay maaaring makaapekto kung gaano kahusay ang gumagana ng isang balun kung hindi ito protektado nang maayos.Upang mapanatili nang maayos ang balun, dapat itong mai -seal nang tama upang ihinto ang tubig mula sa pagpasok sa loob.Ang tubig sa loob ng isang balun ay maaaring maging sanhi ng mga maikling circuit o baguhin kung paano ito gumagana, na humahantong sa pagkawala ng signal o kahit na ang pagtigil sa sistema ng antena ay tumigil sa pagtatrabaho.

Gayundin, ang paraan ng pag -attach ng balun ay dapat isama ang mga tampok na mapawi ang pilay.Mahalaga ang kaluwagan ng pilay sapagkat pinipigilan nito ang pisikal na stress sa mga koneksyon ng Balu, na kung hindi man ay maaaring magsuot sa paglipas ng panahon at humantong sa pagkabigo.Halimbawa, sa malakas na hangin, maaaring ilipat ang sistema ng antena, na naglalagay ng stress sa balun.Ang isang mahusay na dinisenyo na kaluwagan ng pilay ay protektahan ang mga koneksyon, siguraduhin na ang balun ay mananatiling ligtas na nakakabit at patuloy na gumagana nang maayos kahit sa mga kundisyong ito.

Konklusyon

Ang mga baluns ay kapaki -pakinabang na bahagi ng mga sistema ng antenna ng RF na makakatulong sa mga signal na gumalaw nang maayos sa pagitan ng mga balanseng at hindi balanseng mga sistema habang pinapanatili ang mga ito na malinaw sa ingay at pagkagambala.Kung ito ay isang transpormer balun, autotransformer Balun, o RF choke Balun, ang bawat uri ay may isang tiyak na trabaho na makakatulong sa sistema ng antena na mas mahusay na gumana.Alam kung paano gumagana ang mga baluns at paggamit ng tama ay maaaring gawing mas mahusay at maaasahan ang iyong sistema ng komunikasyon ng RF.Tulad ng napag -usapan namin, ang Baluns ay tumutulong na tumugma sa iba't ibang bahagi ng system, itigil ang mga hindi ginustong mga signal, at panatilihing maayos ang antena.Sa pamamagitan ng pagpili ng tamang balun, maaari mong tiyakin na ang iyong mga signal ng RF ay manatiling malakas at malinaw, na humahantong sa mas mahusay na pangkalahatang pagganap.

Madalas na Itinanong [FAQ]

1. Saan dapat mailagay ang isang balun?

Ang isang balun ay dapat mailagay kung saan ang isang balanseng antena, tulad ng isang dipole, ay kumokonekta sa isang hindi balanseng linya ng paghahatid, tulad ng isang coaxial cable.Ang lugar na ito ay ang pinakamahusay na lugar upang matiyak na ang signal ay gumagalaw nang maayos at hindi nakakakuha ng ingay o panghihimasok.

2. Kailangan ko ba ng isang balun para sa isang dipole?

Oo, kailangan mo ng isang balun para sa isang dipole antena kapag konektado ito sa isang hindi balanseng linya ng paghahatid, tulad ng isang coaxial cable.Ang balun ay tumutulong na panatilihin ang signal mula sa pagkuha ng pangit o pagpili ng pagkagambala, na pinapayagan ang dipole na gumana nang maayos.

3. Ano ang pinaka -karaniwang uri ng balun?

Ang pinaka -karaniwang uri ng balun ay ang transpormer balun.Malawakang ginagamit ito sa mga sistema ng RF upang makatulong na tumugma sa koneksyon sa pagitan ng balanseng at hindi balanseng mga bahagi, siguraduhin na ang signal ay mananatiling malinaw.

4. Ang isang balun ba ay isang transpormer lamang?

Ang isang balun ay hindi lamang isang transpormer, kahit na maraming mga baluns ang nagtatrabaho tulad ng mga transformer.Ang isang balun ay maaari ring gumamit ng iba pang mga disenyo, tulad ng isang autotransformer o isang RF choke, upang balansehin at hindi balanse ang mga signal.

5. Ano ang iba't ibang uri ng baluns?

Ang iba't ibang mga uri ng mga baluns ay kinabibilangan ng mga baluns ng transpormer, autotransformer baluns, at mga balbol ng RF.Ang bawat uri ay ginawa para sa mga tiyak na gamit at may iba't ibang mga paraan ng pagbabalanse o hindi balanseng signal.