听我说说 传输线变压器,巴伦,磁环......传输线计算公式.... [复制链接]

愚见
众所周知,
1 传输线变压器在高频端是靠传输线效应传递功率,根据传输线理论,传输线两根线上的分布电压电流是同幅同相的,故相当于双线并绕的线圈,电流在磁环上产生的磁通互相抵消,磁环并不消耗任何能量!高频端损耗主要由传输线阻抗不匹配引起.
2 而在低频端,传输线变压器是依靠普通变压器原理工作,也就是说能量是按 电能>磁能>电能 转换的,故在磁环上有损耗.
3 传输线变压器可用带宽 频率上限由传输线长度决定,线越长越好,但最长不应超过最高频率波长的八分之一,以免产生过大相移;频率下限是由线圈的电感量决定,电感量越大,频率下限越低,故尽量采用高导磁率的磁环绕制.
4 最重要的一点,一定要保证阻抗匹配.传输线理论表明,传输线只有在其两端阻抗都匹配的情况下才能最大限度的传输能量,而传输线的特性阻抗完全由其物理结构决定,即 线间距,线径... ,用平行线制作时参数不好控制(故专业传输线变压器都由同轴线绕制),平行传输线的阻抗计算有公式,各位可在相关教材里找到.到底选多大阻抗好哪?这得看具体电路了,比如平衡75欧转不平衡50欧传输线变压器(dp天线巴伦即是此种),要求传输线特性阻抗为25欧.否则,回波反射严重,损耗大增.
5 关于磁环 从以上可知,传输线变压器对所用磁环唯一要求是在频率低端的导磁率要大.所以不必追求昂贵的高频磁环(普通高频变压器除外),最重要的是控制好传输线的特性阻抗!切记!!!

就写这些了,希望对大家有所帮助,同时欢迎讨论,谢谢!!

好文，又学到不少东西

有没有计算的公式？？？？？？

3.2   传输线的特性阻抗
无限长传输线上各处的电压与电流的比值定义为传输线的特性阻抗，用Ｚ0 表示。     同轴电缆的特性阻抗的计算公式为      
      Ｚ。＝〔60/√εr〕×log ( d/d )   [ 欧]。  
    式中，d 为同轴电缆外导体铜网内径；  
    d 为同轴电缆芯线外径；        
    εr为导体间绝缘介质的相对介电常数。 通常Ｚ0 = 50 欧 ，也有Ｚ0 = 75 欧的。    
由上式不难看出，馈线特性阻抗只与导体直径d和d以及导体间介质的介电常数εr有关，而与馈线长短、工作频率以及馈线终端所接负载阻抗无关。

3   传输线的几个基本概念  
  连接天线和发射机输出端（或接收机输入端）的电缆称为传输线或馈线。传输线的主要任务是有效地传输信号能量，因此，它应能将发射机发出的信号功率以最小的损耗传送到发射天线的输入端，或将天线接收到的信号以最小的损耗传送到接收机输入端，同时它本身不应拾取或产生杂散干扰信号，这样，就要求传输线必须屏蔽。
    顺便指出，当传输线的物理长度等于或大于所传送信号的波长时，传输线又叫做长线。 3.1   传输线的种类  
  超短波段的传输线一般有两种：平行双线传输线和同轴电缆传输线；微波波段的传输线有同轴电缆传输线、波导和微带。平行双线传输线由两根平行的导线组成它是对称式或平衡式的传输线，这种馈线损耗大，不能用于uhf频段。同轴电缆传输线的两根导线分别为芯线和屏蔽铜网，因铜网接地，两根导体对地不对称，因此叫做不对称式或不平衡式传输线。同轴电缆工作频率范围宽，损耗小，对静电耦合有一定的屏蔽作用，但对磁场的干扰却无能为力。使用时切忌与有强电流的线路并行走向，也不能靠近低频信号线路。

天线的基本知识3.3   馈线的衰减系数
  信号在馈线里传输，除有导体的电阻性损耗外，还有绝缘材料的介质损耗。这两种损耗随馈线长度的增加和工作频率的提高而增加。因此，应合理布局尽量缩短馈线长度。 单位长度产生的损耗的大小用衰减系数 β 表示，其单位为 db / m （分贝／米），电缆技术说明书上的单位大都用 db / 100 m（分贝／百米） .  
    设输入到馈线的功率为Ｐ1 ，从长度为 l（m ） 的馈线输出的功率为Ｐ2 ，
传输损耗tl可表示为：     tl ＝ 10 ×lg ( Ｐ1 /Ｐ2 )     ( db )
      衰减系数 为       β ＝ tl   / l   ( db / m )      
例如， nokia 7 / 8英寸低耗电缆， 900mhz 时衰减系数为 β ＝ 4.1 db / 100 m ，也可写成 β ＝ 3 db / 73 m ， 也就是说， 频率为 900mhz 的信号功率，每经过 73 m 长的这种电缆时，功率要少一半。    
    而普通的非低耗电缆，例如， syv-9-50-1， 900mhz 时衰减系数为 β ＝ 20.1 db / 100 m ，也可写成 β ＝ 3 db / 15 m ， 也就是说， 频率为 900mhz 的信号功率，每经过15 m 长的这种电缆时，功率就要少一半

3.4   匹配概念    
  什么叫匹配？简单地说，馈线终端所接负载阻抗Ｚl 等于馈线特性阻抗Ｚ0 时，称为馈线终端是匹配连接的。匹配时，馈线上只存在传向终端负载的入射波，而没有由终端负载产生的反射波，因此，当天线作为终端负载时，匹配能保证天线取得全部信号功率。如下图所示，当天线阻抗为 50 欧时，与50 欧的电缆是匹配的，而当天线阻抗为 80 欧时，与50 欧的电缆是不匹配的。       如果天线振子直径较粗，天线输入阻抗随频率的变化较小，容易和馈线保持匹配，这时天线的工作频率范围就较宽。反之，则较窄。     在实际工作中，天线的输入阻抗还会受到周围物体的影响。为了使馈线与天线良好匹配，在架天线时还需要通过测量，适当地调整天线的局部结构，或加装匹配装置。

谢谢,有时间一定慢慢看看.

3.5   反射损耗       前面已指出，当馈线和天线匹配时，馈线上没有反射波，只有入射波，即馈线上传输的只是向天线方向行进的波。这时，馈线上各处的电压幅度与电流幅度都相等，馈线上任意一点的阻抗都等于它的特性阻抗。       而当天线和馈线不匹配时，也就是天线阻抗不等于馈线特性阻抗时，负载就只能吸收馈线上传输的部分高频能量，而不能全部吸收，未被吸收的那部分能量将反射回去形成反射波。 天线的基本知识传输线 50 ohms天线 75 ohms朝前 10w返回 0.4w这里的反射损耗为 10lg(10/0.4) = 14db 辐射 9.6 w 例如，在右图中，由于天线与馈线的阻抗不同，一个为75 ohms，一个为50 ohms ，阻抗不匹配，其结果是这里的反射损耗为 10lg(10/0.4) = 14db

3.6   电压驻波比       在不匹配的情况下, 馈线上同时存在入射波和反射波。在入射波和反射波相位相同的地方，电压振幅相加为最大电压振幅Ｖmax ，形成波腹；而在入射波和反射波相位相反的地方电压振幅相减为最小电压振幅Ｖmin ，形成波节。其它各点的振幅值则介于波腹与波节之间。这种合成波称为行驻波。       反射波电压和入射波电压幅度之比叫作反射系数，记为 r  
                      反射波幅度       （Ｚl－Ｚ0）
          r ＝ ─────     ＝ ──────
              入射波幅度       （Ｚl＋Ｚ0 ）    

波腹电压与波节电压幅度之比称为驻波系数，也叫电压驻波比，记为 vswr

            波腹电压幅度Ｖmax             （1 + r）
    vswr ＝ ────────────── ＝ ────
          波节电压辐度Ｖmin             （1 - r）

终端负载阻抗Ｚl 和特性阻抗Ｚ0 越接近，反射系数 r 越小，驻波比vswr 越接近于１，匹配也就越好。

3.7   平衡装置       信号源或负载或传输线，根据它们对地的关系，都可以分成平衡和不平衡两类。       若信号源两端与地之间的电压大小相等、极性相反，就称为平衡信号源，否则称为不平衡信号源；若负载两端与地之间的电压大小相等、极性相反，就称为平衡负载，否则称为不平衡负载；若传输线两导体与地之间阻抗相同，则称为平衡传输线，否则为不平衡传输线。       在不平衡信号源与不平衡负载之间应当用同轴电缆连接，在平衡信号源与平衡负载之间应当用平行双线传输线连接，这样才能有效地传输信号功率，否则它们的平衡性或不平衡性将遭到破坏而不能正常工作。如果要用不平衡传输线与平衡负载相连接，通常的办法是在粮者之间加装“平衡－不平衡”的转换装置，一般称为平衡变换器

收藏学习中...................................

写的挺好的！第一条的前半段还是有些不理解，是否会产生热量？

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写的挺好的！第一条的前半段还是有些不理解，是否会产生热量？

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呵呵,3rj 跳骚市场关啦,你也失业了,没事到处顶人家的帖子啊?你家宝宝不要你洗尿布啦? :d :d :d
感谢您又把这贴顶上来,好像没有多少人关心这个贴啊,是很有用的啊,应该置顶 :d :d
第一条可以这样理解:半波对称偶极天线(dp)可以看成端部分开的一对平行传输线(见<<天线原理>>),dp天线振子上电流分布大家都知道的,想像一下,把两根振子再合拢成传输线,就知道传输线上的电流分布了.
有损耗就有热产生,
偶也是菜鸟,只是多看了几本书,没啥经验,随便说说,错误难免,欢迎指正,互相学习.
再次感谢3rj!!

记号一个,备后查.........

做         记号！

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让某位想成名的少女向媒体说她与该帖作者发生过性关系的好帖
让人根据它写成小说又被不同导演拍成48个不同版本的电影的好帖
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让拉姆斯菲尔德熟读百遍之后毅然决定由一个虐待俘虏的发起者转变为任由俘虏虐待以换取他们原谅的好贴
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让彗星撞了地球整个生物链中断当代人类文明全部灭失之后几千万年下一代智慧人类考古发现时仍然不朽的好贴
让诺贝尔在天有灵后悔当初为什么没有设置诺贝尔好贴奖导致此贴不能够进入诺贝尔殿堂而哭塌了天堂大厅的好贴
让富有哲学家气质的吸血鬼情愿忍受赤道猛烈的阳光照射也要奋力将之读完永记于心并且欣然自得又暗自窃喜的好贴

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3.4   匹配概念    
  什么叫匹配？简单地说，馈线终端所接负载阻抗Ｚl 等于馈线特性阻抗Ｚ0 时，称为馈线终端是匹配连接的。匹配时，馈线上只存在传向终端负载的入射波，而没有由终端负载产生的反射波，因此，当天线作为终端负载时，匹配能保证天线取得全部信号功率。如下图所示，当天线阻抗为 50 欧时，与50 欧的电缆是匹配的，而当天线阻抗为 80 欧时，与50 欧的电缆是不匹配的。       如果天线振子直径较粗，天线输入阻抗随频率的变化较小，容易和馈线保持匹配，这时天线的工作频率范围就较宽。反之，则较窄。     在实际工作中，天线的输入阻抗还会受到周围物体的影响。为了使馈线与天线良好匹配，在架天线时还需要通过测量，适当地调整天线的局部结构，或加装匹配装置。

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1、“当天线阻抗为 50 欧时，与50 欧的电缆是匹配的”
比如说“倒v”，当两振子的夹角为105度时，天线阻抗为50欧，这时与50欧的馈线是匹配的，这时就不用加“巴伦”，这样现解对吗？
2、还是以“倒v"为例，当两振子的夹解调整到105度时，天线的特征阻抗为50欧，这时与传输馈线的特征阻抗50欧是匹配了，但天线还是“平衡式”的，这与馈线的“不平衡式”还是不匹配呀？不加“巴伦”行吗？

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3.7   平衡装置       信号源或负载或传输线，根据它们对地的关系，都可以分成平衡和不平衡两类。       若信号源两端与地之间的电压大小相等、极性相反，就称为平衡信号源，否则称为不平衡信号源；若负载两端与地之间的电压大小相等、极性相反，就称为平衡负载，否则称为不平衡负载；若传输线两导体与地之间阻抗相同，则称为平衡传输线，否则为不平衡传输线。       在不平衡信号源与不平衡负载之间应当用同轴电缆连接，在平衡信号源与平衡负载之间应当用平行双线传输线连接，这样才能有效地传输信号功率，否则它们的平衡性或不平衡性将遭到破坏而不能正常工作。如果要用不平衡传输线与平衡负载相连接，通常的办法是在粮者之间加装“平衡－不平衡”的转换装置，一般称为平衡变换器

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我很笨的，请您直接告诉我：前题是我要为我的10米机器架一个天线，最大功率不超50w.
1、我要架一付水平半波偶极天线，但天线的阻抗是75欧，而馈线的阻抗是50欧，怎么办？要加一个什么样规格的“平衡--不平衡”转换器？
2、我把上述水平天线的两振子的夹角调整到了105度，使其阻抗为50区，与馈线的阻抗匹配了，这时还要不要加“巴伦”？要加一个什么规格的？与上面水平偶极天线所加的巴伦一样吗？如若不加，天线不还是“平衡”式的吗？与馈线不还是不匹配呀？

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愚见
众所周知,
1 传输线变压器在高频端是靠传输线效应传递功率,根据传输线理论,传输线两根线上的分布电压电流是同幅同相的,故相当于双线并绕的线圈,电流在磁环上产生的磁通互相抵消,磁环并不消耗任何能量!高频端损耗主要由传输线阻抗不匹配引起.
2 而在低频端,传输线变压器是依靠普通变压器原理工作,也就是说能量是按 电能>磁能>电能 转换的,故在磁环上有损耗.
3 传输线变压器可用带宽 频率上限由传输线长度决定,线越长越好,但最长不应超过最高频率波长的八分之一,以免产生过大相移;频率下限是由线圈的电感量决定,电感量越大,频率下限越低,故尽量采用高导磁率的磁环绕制.
4 最重要的一点,一定要保证阻抗匹配.传输线理论表明,传输线只有在其两端阻抗都匹配的情况下才能最大限度的传输能量,而传输线的特性阻抗完全由其物理结构决定,即 线间距,线径... ,用平行线制作时参数不好控制(故专业传输线变压器都由同轴线绕制),平行传输线的阻抗计算有公式,各位可在相关教材里找到.到底选多大阻抗好哪?这得看具体电路了,比如平衡75欧转不平衡50欧传输线变压器(dp天线巴伦即是此种),要求传输线特性阻抗为25欧.否则,回波反射严重,损耗大增.
5 关于磁环 从以上可知,传输线变压器对所用磁环唯一要求是在频率低端的导磁率要大.所以不必追求昂贵的高频磁环(普通高频变压器除外),最重要的是控制好传输线的特性阻抗!切记!!!
就写这些了,希望对大家有所帮助,同时欢迎讨论,谢谢!!

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上文中，4里的“比如平衡75欧转不平衡50欧传输线变压器(dp天线巴伦即是此种),要求传输线特性阻抗为25欧.否则,回波反射严重,损耗大增.”有些不理解：这里“要求传输线特性阻抗为25欧------”这里的“传输线”是指的绕“巴伦”的线还是指连接天线与收发信机的馈线？因你在后面的文章里对“传输线”的定义是指“连接天线与收发信机的馈线”的。