收音机外接天线为什么要用巴伦？怎样零基础自制巴伦？

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玩短波接收，不可避免的会接触到外接天线，外接天线大概率会用到巴伦。

但到底什么是巴伦，它的作用是什么，怎样零基础自制简易巴伦，估计好多人并不清楚。

今天我试着用通俗、简单的语言，讲讲巴伦的基本知识，并分享最常用4:1巴伦的简易制作方法。

一、到底什么是巴伦？


巴伦，是英文 Balun 的音译，全称非常好记：平衡-不平衡转换器（Balance-Unbalance）。

它是天线系统里的“适配中转器”，核心作用是解决天线和馈线、接收设备之间的适配冲突。

说的更简单一点，你可以将巴伦想像成一个阀门：从天线传过来的信号，最终能有多少进入到接收设备，关键取决于这个阀门！

那我们为什么要在天线和接收设备之间装这个阀门呢？

因为大多数常用天线都是平衡天线，比如偶极天线、环形天线等。特点是两端阻抗对称、电流大小相等、方向相反，是标准的平衡工作模式。

而我们常用的同轴馈线，以及收音机天线接口，都是不平衡结构。特点是内芯传信号、外层屏蔽层接地，两端阻抗、电流完全不对称。

那么矛盾来了：一边是平衡天线，另一边是不平衡同轴线和接收设备， 直接硬接，天生不匹配！不匹配就会导致天线接收的信号，并不能最大限度的输入到接收设备。

而巴伦的核心作用，就是把平衡的天线射频信号，转换成不平衡输入信号，让天线、接收设备二者完美适配。

除了平衡输入输出外，巴伦还有另一个关键作用——阻抗匹配。

不同天线谐振状态下的典型阻抗都是不同的。如半波振子约70Ω，折合振子约300Ω，单端长线天线约400～600Ω，LC电小环谐振后整体阻抗高达几千欧，如此等等，各不相同。


而大部分短波电台、收音机的天线接口，统一适配 50Ω阻抗。阻抗不匹配，会产生严重的信号反射、驻波飙升，信号能量被白白损耗。而巴伦可以把天线阻抗转换成设备适配阻抗，减少信号传输损耗。

此外，巴伦还有减少馈线辐射，隔绝内外干扰等作用，不一一展开。


二、巴伦的简易分类，及4：1巴伦的制作方法。


1. 按阻抗比例分：阻抗比遵循一个公式：阻抗比 = (匝数比)²。所以常用巴伦规格有1:1、4:1、9:1、16：1等等，用来匹配不同天线的阻抗。
2. 按工作原理分：分为电压巴伦、电流巴伦，传输线型巴伦等。
3. 按制作结构分：磁环绕线型、同轴电缆弯折的传输线型、空心线圈型，还有工业PCB贴片巴伦等。

看起来是不是比较复杂？不要紧，我们可以化繁为简——因为我们玩收音机，最最最最常用的就是磁环绕线型4:1电压巴伦。

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网上4：1巴伦的制作方法很多，但我下面要给大家翻译一个西班牙网友分享的4:1电压巴伦的制作方法。因为这位网友的文章(虽然不太实用，下文说到），原理非常清晰，制作超简单，连接方式明了，大家一看就明白，非常适合新手。


正文翻译(部分)如下，向这位西班牙网友表示感谢！

……如果我们直接把同轴线接在天线上虽然也能收到信号，但由于天线与接收机之间阻抗不匹配，信号无法全部传输到接收机里，接收音质会变差。

巴伦就是用来解决这个问题的器件：它消除这种阻抗不匹配的问题，改善送往接收机的信号传输质量。除此之外，因为它属于感应变压器结构，还可以抑制大气静电等各种杂波干扰。接下来这份资料会给出这款巴伦的接线图、用料与制作步骤。

材料清单

1. 铁氧体磁棒，直径1厘米或更粗（老式便携收音机拆机磁棒即可）
2. 漆包铜线或者塑料绝缘铜线，要用两种不同颜色（电话线里拆出来的线就可以，每种颜色大约准备2米）
3. PL-259母座接头、接线端子或者螺丝，用来做输出接线端
4. 塑料外壳盒子，巴伦做好之后封进盒子里防水防潮

组装步骤

1. 取两根不同颜色的导线，均匀地扭绞在一起（双线并绕）
2. 用环氧树脂胶水固定线圈起始端
3. 在磁棒上均匀绕23匝线圈，匝与匝之间留出1～2毫米间隙
4. 在线圈末端也点上环氧树脂固定
5. 把磁棒固定在塑料盒内部，按照图纸接线


注意：编号1代表一种颜色的导线（比如白色），编号2是另一种颜色（比如浅蓝色），两根导线各自构成一组绕组。另外接地接线非常关键，可以大幅降低噪声……


以上为原文节译。首先说明，原文用铁氧体磁棒绕巴伦，但磁棒是开磁路，漏磁极大，带宽很窄，标准射频巴伦应该用闭合磁环（环形磁芯）。


那我为什么还要推荐这篇文章呢？正是因为把圆形的磁环伸展为长形的磁棒，所以接线方式反而变得一目了然！即使从没有接触过巴伦的新手也能看得懂。


分开看更明了，先看天线输入路线


再看输出信号


从上面这个接线图可以看出，4:1电压巴伦的接线原则就是“串入单出”——“串入”是指，来自天线的输入信号要流经两个串联线圈；“单出”是指，输出到接收机的信号只从一个线圈流出。


再上一张图，大家仔细观察信号输入和输出的流经路线，是不是串入单出？



4：1巴伦的接线原则其实就这么简单！9:1，16:1，也可以以此类推，接线方式大同小异。.