BA7IA老师是这样解答的: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。
天线振子HF用一般的电源线(俗称花线)就行,有绝缘皮或裸铜线都影响不大,
线选粗一点可提高机械强度和辐射效率(效果并不十分明显,理论上的事),通过
修剪振子的长度使天线与电缆匹配(这一步效果是很明显的,值得认真去做)。
VHF可用铝管或铜管,管子的大小视机械强度而定,当然是粗一点有利。
如何制作巴伦
1、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(图2)
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(图3)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。
3条绝缘的拧在一起的铜线和制作完成图
最后,巴伦的应用
水平偶极子天线也许是最简单并易于安装的天线,但我还是看到有人在安装过程中犯了常识性的错误。这里的一些数据,提示和想法也许对你有帮助。
对我来说,QRP意味着使用适当的功率发射或与其他电台联系,通常要小于10瓦,因此,确保天线系统不会浪费功率是非常重要的事。首先,天线必须截短到合适的长度并与
发射机取得匹配。
巴伦用于平衡天线和不平衡馈线之间的匹配。典型的做法是用漆包线在磁还环上三线并绕5圈,三个线圈头尾顺序连接。天线L1, L2 和 L3谐振于三个不同的波段。L1 (a+a), L2 (b+b) 和 L3 (c+c) 等同于:
你可以根据你所需要的波段增加不同的dipole天线单元来组成天线系统。当然,也会有个限制,但这是一个经验值。你也可以通过使用“偏中点”的馈电点和4:1的巴伦的方法来减少多波段天线的导线数量:
使用这种方法必须保证高段的频率是低段频率的两倍。比如,如果a=60m,b=30m,a+b将谐振于1.8MHz,如果c=15m,B+C会谐振于3.5MHz。如果d=7m,c+d会谐振于7MHz。这种技巧可以有助于减少导线的用量。
你也可以通过在近馈电点插入加载线圈来缩短天线的物理长度。
一截短的塑料导管是制作轻型天线的理想材料,但是对一些较重的天线,我会从当地的超级市场去搞一些塑料格子架来制作。
用于QRP的天线的效率必须尽可能的高,你可以选择尽可能粗的导线来制作,并在天线的两端使用绝缘子。谐振的偶极天线的末段的阻抗非常高,所以你并不能简单地将线栓在大树或其他物体上。对轻型天线而言,大衣扣是很好的绝缘子的替代品,可以在天线尾端多串几个。没有必要对一副多波段的偶极天线每个频点都进行修剪,将天线单元修剪到3.5 MHz, 3.6 MHz, 3.7 MHz 和 3.8 MHz的任意的一个值都可以满足整个80米波段的覆盖。
好了,这就是我要讲的全部,希望对你有所启发。
尽管上面这一小段是描述发射天线的,但是所有的内容也同样适合于接收天线,对于接收天线你不必关心太多匹配和功率等问题。记住,好的发射天线同样也是好的接收天线。