轉帖-天線與饋線匹配中的平衡與不平衡變換

才接觸天線不久，最近設計偶極子天線用同軸線饋電，發現好多問題。其中之一就是天線與饋線匹配中的平衡與不平衡變換。看到一篇很好的文章，很快就理解了，特此與大家分享。 
  
很多天線如半波振子天線、折合振子天線、環行天線等都是平衡饋電的，它們都有兩個饋電點，它們都有個特點：兩個饋電點的信號電壓（或電流）的相位是互為反相的。而主饋電纜常常都是用同軸電纜，同軸電纜屬于不平衡（不對稱）饋線，其內導體是饋電點，而外導體是地線點，不參與饋電。所以就算天線的特性租抗與同軸電纜相同也不能直接連接，否則，會破壞天線的對稱性，使天線兩臂上的電流大小不等，這種不平衡性會改變天線的方向圖，使之成為不對稱的方向圖，從而使饋線可能接收到各種干擾波和使饋線與天線失配。因此，在天線與同軸線連接時，不僅要考慮阻抗匹配而且還要進行平衡--不平衡變換。  
 
1、λ/4平衡變換器（λ是信號頻率的波長）     λ/4平衡變換如圖1所示，半波振子的輸入阻抗是75歐的平衡負載，用75歐的同軸電纜與之配接雖然阻抗是匹配了，但平衡卻不匹配，必須加入一個平衡變換器。  
    半波振子的一臂與主饋線外導體相連（圖1中的A點），另一臂與λ/4導體上端和同軸電纜的內導體相連接（圖1中的B點），λ/4導體的下端則通過短接金屬環與主饋線的外導體相接（圖1中的C點）。那么A--》B點之間的距離為λ/2，所以，B點的信號送到A點時剛好反相，這樣一來就把同軸線的不對稱變為對稱了。從A、B兩點向短接金屬環看進去是一段λ/4的短路線，其阻抗為無窮大，所以對阻抗匹配不會造成影響。  
2、不對稱U型環平衡變換     如圖2所示，它由兩段特性阻抗均為75歐的同軸線構成，其中一段為λ/4，另一段為3λ/4，兩段同軸線的內導體分別與半波振子的兩臂A、B相連，另一端與主饋電纜相連于C點，可見主饋線到振子兩饋電點路徑的波程相差為3λ/4-λ/4=λ/2，即兩饋電點的信號電壓大小相等，方向相反。因而保證了平衡饋電。  
    阻抗匹配：由于半波振子是平衡式的，每個饋電點對地阻抗為75/2=37.5歐，饋電點A通過λ/4的75歐電纜到C點的阻抗為：75平方/37.5=150歐，饋電點B通過3λ/4（λ/4的奇數倍）75歐電纜到C點的阻抗為：75平方/37.5=150歐，那么C點的合成阻抗為：150/2=75歐。顯然和主饋電纜的阻抗是匹配的。  
3、λ/2平衡變換器     λ/2平衡變換器又叫U型平衡變換器，如圖3所示，折合半波振子天線（輸入阻抗為300歐）與會75歐的同軸線連接時，二者阻抗不匹配，因此必須在它們之間加裝U型平衡變換器。從圖3可看出，饋電點A和B的對地阻抗為300/2=150歐，信號從主饋電纜傳至A點分成兩路，分別供給振子左右兩邊的負載。由于A、B兩饋電點的波程差為λ/2。因此，A、B兩饋電點的電源大小相等，方向相反，從而達到了平衡變換的目的。  
    再看阻抗方面，由于A、B兩點的對地阻抗均為150歐，那么合成在一起后，A點的阻抗應為兩饋電點的并聯值即150/2=75歐，所以阻抗也是匹配的。

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不錯，謝謝。

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文章相當好， 原文的題目什么，作者呢   謝謝

網友回復:

 
 
記得下過，好像就是一個word文檔沒有題目 

網友回復:

http://www.elecfans.com/tongxin/119/200604162658.html   在電子發燒友上看到的

網友回復:

不錯，謝謝分享好文章，搞下來

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