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巴伦的魔法：如何在电路中平衡与不平衡之间完美转换？
在现今的电子通信中，平衡和不平衡的线路协调是至关重要的，尤其是在应用广泛的天线和音讯装置中。巴伦（Balun）作为「平衡转为不平衡」的设备，能够在这两种系统之间进行有效的转换，确保讯号的良好传输。
巴伦的基础概念
巴伦是一种电气装置，它允许平衡和不平衡线路之间的接口，而不会干扰任一边的阻抗配置。这种设备有多种形式，包含转换阻抗的装置。另外，常模滤波器也是一种巴伦，透过消除而非拒绝常模信号来工作。
巴伦的类型
传统变压器型
传统变压器利用电气上分离的绕组，使其能够连接电压水平可能不一致的电路，因而常被称为绝缘变压器。
在传统变压器中，输入信号透过初级绕组接收，然后转换为次级绕组的输出信号。这类变压器的核心材料可以是空气或磁性良好的材料，例如铁氧体或软铁。
自绕变压器型
自绕变压器巴伦仅用一个绕组，并且需要有一个额外的电气接点。这类巴伦可适应直流电流并且能够排除静电，特别适用于户外天线使用。
传输线变压器型
这类巴伦确保输出两侧电流的平衡，但不保证电压的平衡，常被称为电流巴伦。
传输线变压器通常使用小型铁氧体核心，能够在频率高达8 GHz及以上的范围内运行，适用于现代无线通信系统。
平台与马尚德巴伦
随着技术的进步，马尚德于1944年提出的「转换变压器」能在更高频率上运作，与各式平面结构相结合，提供良好的带宽效率。
自谐振与性能考量
尽管巴伦设计为磁性装置，但自谐振现象仍会影响其性能。在操作频率接近自谐频率时，巴伦的效能会显著下降。
巴伦的应用范围
无线电与电视
在无线电和电视领域，巴伦被广泛应用于天线和配线的阻抗转换。
它们可以将300 Ω的平衡引线转换为75 Ω的非平衡同轴电缆，帮助避免配线辐射。
视讯与音讯
视讯应用中，巴伦常用于将视频信号耦合至扭曲对称电缆，而在音讯系统中则用于转换高阻抗和低阻抗平衡线路。
其他应用
在电力线通信、电子通讯等领域，巴伦的使用越来越普遍，包括在将Twinax电缆转换回Cat 5电缆时。
反思与未来
巴伦作为电子通信中的重要元件，其设计和应用也在不断进步。面对未来，随着技术的发展，巴伦可能会被如何创新地使用，以满足不断变化的需求呢？
