Ein balun ist ein Typ des elektrischen Transformators, der elektrische Signale umwandeln kann, die über den Boden (Differenzial) zu Signalen erwogen werden, die (einzeln beendet), und die Rückseite unausgeglichen sind. Sie werden auch häufig verwendet, um Linien des sich unterscheidenden Scheinwiderstands zu verbinden. Der Ursprung des Wortes balun ist bal (ance) + un (Gleichgewicht).

Baluns kann viele Formen annehmen, und ihre Anwesenheit ist nicht immer offensichtlich. Sie verwenden immer elektromagnetische Kopplung für ihre Operation.

Typen von balun

Typ Autotransformer

In einem Autotransformator können zwei Rollen auf einer ferrite Stange als ein balun durch das Winden der individuellen Ufer der emaillierten Leitung verwendet werden, die die Rolle sehr dicht zusammen umfasst. Dieses Winden kann eine von zwei Formen annehmen: Irgendein die zwei windings müssen solche Wunde sein, dass die zwei eine einzelne Schicht bilden, wo jede Umdrehung jede der angrenzenden Umdrehungen des anderen Windens berührt; oder die zwei Leitungen werden zusammen davor gedreht Wunde in die Rolle sein.

Die zwei windings werden angeschlossen, um eine einzelne Rolle zu werden. Das Ende von einem der windings auf einer Seite der Rolle wird mit dem Ende des anderen Windens auf der anderen Seite der Rolle verbunden. Dieser Punkt wird dann der Boden für den unausgeglichenen Stromkreis. Eines der restlichen Enden wird mit der unbegründeten Seite des unausgeglichenen Stromkreises und einer Seite des erwogenen Stromkreises verbunden. Schließlich wird die andere Seite des erwogenen Stromkreises mit dem restlichen Ende verbunden.

Klassischer Transformator-Typ

Isolierte Transformatoren haben einen echten Scheinwiderstand an einer Klangfülle-Frequenz, wo Selbstinduktanz und Selbstkapazität für jedes individuelle Winden an einer gegebenen Frequenz gleich sind.

Übertragungslinie-Transformator-Typ

Baluns kann als einfache Formen von Übertragungslinientransformatoren betrachtet werden.

Ein komplizierterer (und fein) Typ resultiert, wenn der Transformator-Typ (magnetische Kopplung) mit dem Übertragungslinientyp (elektromagnetische Kopplung) verbunden wird. Das ist, wo Übertragungslinien als windings verwendet werden, auf zur sehr Breitbandoperation fähige Geräte hinauslaufend. "Übertragungslinientransformatoren" verwenden allgemein kleine ferrite Kerne in toroidal oder "beidäugigen" Gestalten. Etwas so Einfaches wie 10 Umdrehungen des koaxialen Kabels, das auf einem Diameter über die Größe eines Tafeltellers gewunden ist, macht einen äußerst wirksamen Choke balun für Frequenzen von ungefähr 10 MHz bis außer 30 MHz. Das magnetische Material kann "Luft" sein, aber es ist ein Übertragungslinientransformator.

Der Guanella Übertragungslinientransformator (Guanella 1944) wird häufig mit einem balun verbunden, um als ein Scheinwiderstand zu handeln, der Transformator vergleicht. Das Ausgleichen 1:4 beiseite legend, besteht der Transformator dieses Typs aus einer 75 Ω Übertragungslinie, die in der Parallele in zwei 150 Ω Kabel geteilt ist, die dann der Reihe nach für 300 Ω verbunden werden. Es wird als eine spezifische Verdrahtung um den ferrite Kern des balun durchgeführt.

Verzögerungslinientyp

Eine große Klasse von baluns verwendet verbundene Übertragungslinien von spezifischen Längen ohne offensichtlichen "Transformator"-Teil. Diese werden gewöhnlich für (schmale) Frequenzreihen gebaut, wo die beteiligten Längen ein Vielfache einer Viertel-Wellenlänge der beabsichtigten Frequenz im Übertragungslinienmedium sind. Eine allgemeine Anwendung ist im Bilden einer koaxialen Verbindung zu einer erwogenen Antenne, und Designs schließen viele Typen ein, die koaxiale Schleifen und verschiedenartig verbundene "Stummel" einschließen.

Eine leichte Weise, einen balun zu machen, ist eine Hälfte der Wellenlänge (λ/2) Länge des koaxialen Kabels. Der innere Kern des Kabels wird an jedem Ende zu einer der erwogenen Verbindungen für einen Esser oder Dipol verbunden. Eines dieser Terminals sollte mit dem inneren Kern des koaxialen Essers verbunden werden. Alle drei Flechten sollten zusammen verbunden werden. Das formt sich dann 4:1 balun, der an nur einer Frequenz arbeitet.

Ein anderes schmales Band-Design soll eine λ/4 Länge der Metallpfeife verwenden. Das koaxiale Kabel wird innerhalb der Pfeife gelegt; an einem Ende wird die Flechte an die Pfeife angeschlossen, während am anderen Ende keine Verbindung zur Pfeife gemacht wird. Das erwogene Ende dieses balun ist am Ende, wo die Pfeife an die Flechte angeschlossen wird. Der λ/4 Leiter handelt als ein Transformator, der den unendlichen Scheinwiderstand am unverbundenen Ende in einen Nullscheinwiderstand am mit der Flechte verbundenen Ende umwandelt. Folglich wird jeder Strom, der in den balun durch die Verbindung eingeht, die zur Flechte am Ende mit der Verbindung zur Pfeife geht, in die Pfeife fließen. Dieses balun Design ist für niedrige Frequenzen wegen der langen Länge der Pfeife nicht gut, die erforderlich sein wird. Eine leichte Weise, solch einen balun zu machen, soll die Außenseite des Schmeichelns mit leitender Farbe malen, um dann diese Farbe mit der Flechte zu verbinden.

Alternativen von Balun

Ein RF-Choke kann im Platz eines balun verwendet werden. Wenn eine Rolle mit dem koaxialen Kabel in der Nähe vom Futter-Punkt einer erwogenen Antenne dann der RF Strom gemacht wird, der auf der Außenoberfläche des koaxialen Kabels fließt, kann verdünnt werden. Eine Weise, das zu tun, würde sein, das Kabel durch das lossy Material wie ferrite zu passieren. (Stroh 2005, 25-26)

Anwendungen

Eine Funktion eines balun ist allgemein, Vereinbarkeit zwischen Systemen, und als solcher zu erreichen, findet, dass umfassende Anwendung in modernen Kommunikationen, besonders im Verständnis von Frequenzumwandlungsmixern Autotelefon und Datenübertragungsnetze möglich macht. Sie werden auch verwendet, um ein E1 Transportunternehmen-Signal vom koaxialen Kabel bis UTP CAT 5 Kabel umzuwandeln.

Radio und Fernsehen

Im Fernsehen haben Amateurradio, und andere Antenne-Installationen und Verbindungen, baluns Bekehrter zwischen 300 Ω Flachbandkabel oder 450 Ω Leiter-Linie (balanciert) und 75 Ω koaxiales (unausgeglichenes) Kabel, oder eine erwogene Antenne mit (unausgeglichenem) direkt zu verbinden, schmeicheln. Um Futter-Linienradiation zu vermeiden, werden baluns normalerweise als eine Form des allgemeinen am Antenne-Futter-Punkt beigefügten Weise-Chokes verwendet, um das koaxiale Kabel davon abzuhalten, als eine Antenne zu handeln und Macht auszustrahlen.

Vergleichen Sie 300 Ω Zwillingsleitungskabel zu 75 Ω koaxialem Kabel.

In elektronischen Kommunikationen baluns Kabel des Bekehrten Twinax zur Kategorie 5 Kabel, und zurück, oder wandeln sie sich zwischen koaxialem Kabel und Leiter-Linie um.

Im Messen des Scheinwiderstands oder Strahlenmusters einer erwogenen Antenne mit einem koaxialen Kabel ist es wichtig, einen balun zwischen dem Kabel und dem Antenne-Futter zu legen. Unausgeglichene Ströme, die auf dem Kabel sonst fließen können, werden den gemessenen Antenne-Scheinwiderstand empfindlich zur Konfiguration der Zuleitung machen, und das Strahlenmuster von kleinen Antennen kann durch die Radiation vom Kabel verdreht werden.

Baluns sind in Radaren, Sendern, Satelliten, in jedem Telefonnetz, und wahrscheinlich im grössten Teil des drahtlosen in Häusern verwendeten Netzmodems/Router anwesend.

Es kann mit transimpedance Verstärkern verbunden werden, um Hochspannungsverstärker aus Bestandteilen der niedrigen Stromspannung zusammenzusetzen.

Video

Basisband-Video verwendet Frequenzen bis zu mehrere Megahertz. Ein balun kann verwendet werden, um Videosignale zu Doppelkabeln zu verbinden, anstatt koaxiales Kabel zu verwenden. Viele Sicherheitskameras haben jetzt sowohl eine erwogene Produktion des ungeschützten gedrehten Paares (UTP) als auch eine unausgeglichene koaxiale über einen inneren balun. Ein balun wird auch auf dem Videokassettenrekorder-Ende verwendet, um sich zurück von den 100 zu 75 Ω unausgeglichenen erwogenen Ω umzuwandeln. Ein balun dieses Typs hat einen BNC Stecker mit zwei Schraube-Terminals.

VGA/DVI baluns sind baluns mit dem elektronischen Schaltsystem, das verwendet ist, um VGA/DVI Quellen (Laptop, DVD, usw.) zu VGA/DVI-Anzeigegeräten über lange Läufe CAT-5/CAT-6 des Kabels zu verbinden. Geht 130 M durch (400 ft) kann Qualität wegen der Verdünnung und Schwankungen in der Ankunftszeit jedes Signals verlieren. Eine verdrehen Kontrolle und speziell niedrig verdreht oder verdreht freies Kabel wird dafür verwendet geht 130 M (400 ft) durch.

Audio-

In Audioanwendungen baluns Bekehrter zwischen dem hohen Scheinwiderstand (sieh Nominellen Scheinwiderstand), hat unausgeglichener und niedriger Scheinwiderstand Linien erwogen.

Abgesehen von den Verbindungen sind die drei Geräte im Image elektrisch identisch, aber nur der leftmost zwei kann als baluns verwendet werden. Das Gerät würde normalerweise links verwendet, um eine hohe Scheinwiderstand-Quelle wie eine Gitarre in einen erwogenen Mikrofon-Eingang zu verbinden, als eine passive DI Einheit dienend. Derjenige im Zentrum ist für in Verbindung zu stehen ein niedriger Scheinwiderstand hat Quelle wie ein Mikrofon in einen Gitarrenverstärker erwogen. Derjenige am Recht ist nicht ein balun, weil es nur das Scheinwiderstand-Zusammenbringen zur Verfügung stellt.

In Starkstromleitungskommunikationen werden baluns in Kopplungssignalen auf eine Starkstromleitung verwendet.

Siehe auch

• Elektromagnetische Einmischung
• Ferrite (Magnet)
• Ferrite versehen mit Perlen
• Magnetischer Kern
• Induktoren von Toroidal und Transformatoren
• Unbeabsichtigter Heizkörper
• Guanella, G. "Neue Methode des Scheinwiderstands, der in Radiofrequenz-Stromkreisen zusammenpasst." Rezension von Brown Boveri, September 1944: 329-329.
• Sevick, Jerry (W2FMI). Das Gebäude und Using Baluns und Ununs: Praktische Designs für den Experimentator. 1994.
• OH2FFY (früher SWLDXER). [Die Verbindung zur Website wird durch die Wikipedia auf die schwarze Liste gesetzt und kann] nicht eingeschlossen werden.
• Radionachrichtenhandbuch, 5. Hrsg. (Radiogesellschaft Großbritanniens, 1976) 12.41, 13.5.
• Stroh, R. Dean. ARRL Antenne-Buch. 20. Hrsg. (Newington, Connecticut: Amerikanische Radiorelaisliga, 2005) internationale Standardbuchnummer 0-87259-904-3.
• Yagi-uda.com. "Koaxialer Balun".