平衡式传输线指传输线体系中的讯号线,是由两条并行线并合而成。这种平衡电路 (Balanced Circuit ) 也称为 "差动线对" ( Differential Pair) 或差动线 ( Differential Line) ,又称为偶合 (Coupled) 式传输线。由单条讯号线所组成的传输线,称为"未平衡式传输线" (Unbalanced Transmission Lines)。

简介

"差动线对" ( Differential Pair) 或差动线 ( Differential Line) ,又称为偶合 (Coupled) 式传输线。由单条讯号线所组成的传输线,称为"未平衡式传输线" (Unbalanced Transmission Lines)。

超短波段的传输线一般有两种:平行线传输线和同轴电缆传输线(微波传输线有波导和微带等) 。平行线传输线通常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。

原理

双条式"差动线"其特性阻抗值的量,须用到TOR的两组"取样器"(Sampling Header),分别产生两个梯阶波(Step Wave)使进入两条讯号线中。若两梯阶波之极性相同时,则从示波器所得读值称为"偶模阻抗",须再除以2始得"共模阻抗"(Zcm)。若二梯阶波之极性相反时称为"奇模阻抗",须将读值相减再除以2始得到"差动阻抗"。在现场实测时仪器的软件将会自动计算而得到所需的Zo值1。

电源、负载和传输线,根据它们对地的关系,都可以分成平衡和不平衡两类。若电源两端与地之间的电压大小相等,极性相反,就称为平衡电源,否则称为不平衡电源;与此相似,若负载两端或传输线两导体与地之间阻抗相同,则称为平衡负载或平衡(馈线)传输线,否则为不平衡负载或不平衡(馈线)传输线。

在不平衡电源或不平衡负载之间应当用同轴电缆连接,在平衡电源与平衡负载之间应当用平行(馈线)传输线连接,这样才能有效地传输电磁能,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。为了解决这个问题,通常在中间加装“平衡-不平衡”的转换装置,一般称为平衡变换器。

二分之一波长平衡变换器

又称“U”形平衡变换器,它用于不平衡馈线与平衡负载连接时的平衡变换,并有阻抗变换作用。

移动通信系统中,采用的同轴电缆通常特性阻抗为50欧,所以还必须采用适当间距的振子将折合式半波振子天线的阻抗调整到200欧左右,才能实现最终与主馈线50欧同轴电缆的阻抗匹配。

四分之一波长平衡-不平衡变换器

利用四分之一波长短路传输线终端为高频开路的性质实现天线平衡输入端口与同轴馈线不平衡输出端口之间的平衡-不平衡变换。

传输线

在通信工程和电子工程中,传输线是一种专用电缆或者其他结构,变频器与电机之间有较长的传输线2,用于传输无线电频率的交变电流,也就是说,电流的频率高到一定程度时必须考虑它们波的性质。传输线一般用于连接发送器与接收器的天线,传输有线电视信号,中继电信交换中心之间的路由呼叫,计算机网络连接以及高速计算机数据总线。

本文仅讨论双导体传输线,包含平行线(梯线)、同轴电缆、带状线和微带线。一些来源认为波导管、介质波导甚至光纤也是传输线,但这些线需要用其他方法来分析,所以不在此进行讨论;可参见电磁波导。

传输线(transmission line)输送电磁能的线状结构的设备。它是电信系统的重要组成部分,用来把载有信息的电磁波,沿着传输线规定的路由自一点输送到另一点。

以横电磁 (TEM)模的方式传送电能和(或)电信号的导波结构。传输线的特点是其横向尺寸远小于工作波长。主要结构型式有平行双导线、平行多导线、同轴线、带状线,以及工作于准TEM模的微带线等,它们都可借助简单的双导线模型进行电路分析。各种传输TE模、TM模,或其混合模的波导都可认为是广义的传输线。波导中电磁场沿传播方向的分布规律与传输线上的电压、电流情形相似,可用等效传输线的观点分析。

音响系传输线统中各设备间连接线,其质量会直接影响音响系统的音质和声音还原质量。传输线对声音信号的影响不仅限于直流电阻,由于分布参数、趋肤效应、多芯线失真等因素影响,随之而来的涡流损耗和电磁感应会对音质起到一定的破坏作用,导致不同频率信号通过导线时,阻抗不尽相同,相移量也有所没。传输线对声音信号的影响取决于导体导体材质(如铜、无氧铜、金、铝等)、线的几何结构(如线径、股数、绞合方式、导线外绝缘材料)以及线的技术工艺等多方面。在满足使用要求的前提下,传输线应尽可能短且与设备接触良好,并注意屏蔽和抗干扰问题,尽量减少声音信号损失(包括幅度、频率和相位三方面损失),常用的传输线有音频屏蔽线、数字线和音箱线等。

本词条内容贡献者为:

陈红 - 副教授 - 西南大学

平衡式传输线

图文简介

平衡式传输线指传输线体系中的讯号线,是由两条并行线并合而成。这种平衡电路 (Balanced Circuit ) 也称为 "差动线对" ( Differential Pair) 或差动线 ( Differential Line) ,又称为偶合 (Coupled) 式传输线。由单条讯号线所组成的传输线,称为"未平衡式传输线" (Unbalanced Transmission Lines)。