
【电】 balance-to-unbalance transforme
不平衡变量器(Unbalanced Transformer)是电子工程中用于阻抗匹配和信号转换的关键器件,其核心功能是在非对称电路结构(如单端传输线)与对称电路(如差分系统)之间实现高效信号传输。以下从技术维度解析其定义与特性:
结构特性
不平衡变量器通常由磁芯和绕组构成,初级绕组为单端输入(一端接地),次级绕组为差分输出(两端均不接地)。这种设计允许将单端信号(如50Ω同轴线)转换为平衡差分信号(如100Ω双绞线),同时通过磁耦合抑制共模干扰。
阻抗转换公式
阻抗变换比由绕组匝数比((N_p:N_s))决定,满足关系式:
$$ frac{Z_p}{Z_s} = left( frac{N_p}{N_s} right) $$
其中 (Z_p) 为初级阻抗,(Z_s) 为次级阻抗。典型应用如将50Ω转换为200Ω(匝数比1:2)。
在天线馈电网络中,将发射机的单端输出转换为平衡馈线信号,减少辐射损耗(如巴伦变换器)。
用于USB、以太网等接口的共模噪声抑制,提升信号完整性。
在矢量网络分析仪(VNA)中,作为阻抗标准件校准差分端口。
特性 | 不平衡变量器 | 平衡变量器 |
---|---|---|
输入/输出结构 | 单端输入 → 差分输出 | 差分输入 → 差分输出 |
接地配置 | 初级绕组一端接地 | 两侧绕组均无直接接地 |
抗干扰能力 | 抑制输入共模噪声 | 抑制双向共模噪声 |
典型应用 | 射频巴伦、ADC驱动电路 | 电源隔离变压器、音频耦合 |
IEEE Std 100《电子与电气术语标准词典》,"Unbalanced-to-Balanced Transformer"条目.
Ludwig & Bretchko, 《RF Circuit Design》, 第6章"阻抗匹配网络".
Balanis, 《Antenna Theory》, 第14章"馈电系统设计".
Johnson & Graham, 《High-Speed Digital Design》, 第5章"传输线变换".
“不平衡变量器”可能是术语表述不够准确,推测可能涉及以下两种常见设备的解释:
在电力系统中,当三相负载不均衡时(例如单相大功率设备接入),会导致电流或电压不对称,称为“三相不平衡”。此时可能采用特殊设计的变压器来改善问题:
若问题涉及信号传输,则可能指Balun(Balance-Unbalanced的缩写):
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