平衡天线阻抗测试(平衡or非平衡？射频巴伦告诉你……)

Posted 2023-05-25

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平衡天线阻抗测试(平衡or非平衡？射频巴伦告诉你……)

在英语中，balun（巴伦）一词是由balanced（平衡）的前三个字母“bal”以及非平衡（不平衡）的前两个字母”un”组成。巴伦为一种将差分信号转换为单端信号或将单端信号转换为差分信号的三端口器件。

因此，与输出端口之间无相位差的功分器不同，巴伦的平衡端信号之间具有180°的相位差。该功能使得巴伦可接收传输线的输入或输出，并将其转化为以地面而非传输线内的反向电流为参考的单端信号。对于天线领域而言，这表示单端天线可馈入至同轴传输线内。然而，巴伦还具有许多其他的现代应用。应用领域的不断增长催生出各种类型的巴伦及其用途。

巴伦性能的以下几个方面值得牢记

1. 巴伦用于将输入至单端端口的功率在差分端口之间分割，或者相反地将差分端口的功率在单端端口处合并。

2. 差分端口也称平衡端口，其表示大小相等但相位相反（180°相位差）的功率，但是此两端口并不一定非得匹配。

3. 非平衡端口也称单端端口，其与输入端传输阻抗匹配，但是巴伦的输出端阻抗也可与输入端阻抗不同。

4. 由于差分端口可不隔离，因此其针对差分和共模信号可具有不同的回波损耗。

巴伦器件还有若干其他关键特性需要考虑

1. 采用不同技术、设计及制造方法的巴伦可在不同的特定频率范围内工作。

2. 在非理想状况下，巴伦的平衡端口之间具有一定程度的相位和功率失衡，即所谓的相位平衡和幅度平衡。

3. 巴伦对注入平衡端口的相同信号进行抑制的能力称为共模抑制比（CMRR），其是决定巴伦质量的重要参数。此外，某些噪声源和干扰等共模信号也可传递至非平衡端口，这对某些应用而言非常不利。

4. 巴伦的阻抗比是指非平衡端口阻抗与平衡端口阻抗之比。不同负载可能需要不同的阻抗比。

5. 与几乎所有其他的射频设备一样，巴伦也具有插入损耗和回波损耗参数。插入损耗和回波损耗分别表示端口处所测得的有多少能量通过了巴伦以及有多少能量被巴伦反射，而且此类损耗随频率变化。

6. 衡量差分端口隔离程度的量值称为平衡端口隔离度。不同应用要求巴伦具有零隔离度或高隔离度。

7. 另一个可能需要考量的因素是，平衡端口之间可不直流隔离或接地隔离。

8. 多个信号在通过射频器件及射频连接器时，通常会经历不同的传输时间，这种现象称为群组延迟。群组延迟的平坦度可能对失真度造成影响，因此其对宽带巴伦而言，也是一个重要参数。

9. 磁性巴伦通常在10MHz以下具有良好的工作性能，而电容性巴伦在1GHz至更高频率下具有良好的工作性能。巴伦类型影响频率及其他工作参数的范围。