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巴倫的魔法：如何在電路中平衡與不平衡之間完美轉換？
在現今的電子通信中，平衡和不平衡的線路協調是至關重要的，尤其是在應用廣泛的天線和音訊裝置中。巴倫（Balun）作為「平衡轉為不平衡」的設備，能夠在這兩種系統之間進行有效的轉換，確保訊號的良好傳輸。
巴倫的基礎概念
巴倫是一種電氣裝置，它允許平衡和不平衡線路之間的接口，而不會干擾任一邊的阻抗配置。這種設備有多種形式，包含轉換阻抗的裝置。另外，常模濾波器也是一種巴倫，透過消除而非拒絕常模信號來工作。
巴倫的類型
傳統變壓器型
傳統變壓器利用電氣上分離的繞組，使其能夠連接電壓水平可能不一致的電路，因而常被稱為絕緣變壓器。
在傳統變壓器中，輸入信號透過初級繞組接收，然後轉換為次級繞組的輸出信號。這類變壓器的核心材料可以是空氣或磁性良好的材料，例如鐵氧體或軟鐵。
自繞變壓器型
自繞變壓器巴倫僅用一個繞組，並且需要有一個額外的電氣接點。這類巴倫可適應直流電流並且能夠排除靜電，特別適用於戶外天線使用。
傳輸線變壓器型
這類巴倫確保輸出兩側電流的平衡，但不保證電壓的平衡，常被稱為電流巴倫。
傳輸線變壓器通常使用小型鐵氧體核心，能夠在頻率高達8 GHz及以上的範圍內運行，適用於現代無線通信系統。
平台與馬尚德巴倫
隨著技術的進步，馬尚德於1944年提出的「轉換變壓器」能在更高頻率上運作，與各式平面結構相結合，提供良好的帶寬效率。
自諧振與性能考量
儘管巴倫設計為磁性裝置，但自諧振現象仍會影響其性能。在操作頻率接近自諧頻率時，巴倫的效能會顯著下降。
巴倫的應用範圍
無線電與電視
在無線電和電視領域，巴倫被廣泛應用於天線和配線的阻抗轉換。
它們可以將300 Ω的平衡引線轉換為75 Ω的非平衡同軸電纜，幫助避免配線輻射。
視訊與音訊
視訊應用中，巴倫常用於將視頻信號耦合至扭曲對稱電纜，而在音訊系統中則用於轉換高阻抗和低阻抗平衡線路。
其他應用
在電力線通信、電子通訊等領域，巴倫的使用越來越普遍，包括在將Twinax電纜轉換回Cat 5電纜時。
反思與未來
巴倫作為電子通信中的重要元件，其設計和應用也在不斷進步。面對未來，隨著技術的發展，巴倫可能會被如何創新地使用，以滿足不斷變化的需求呢？
