1、λ/4平衡变换器(λ是信号频率的波长)
λ/4平衡变换如图1所示,半波振子的输入阻抗是75欧的平衡负载,用75欧的同轴电缆与之配接虽然阻抗是匹配了,但平衡却不匹配,必须加入一个平衡变换器。
半波振子的一臂与主馈线外导体相连(图1中的A点),另一臂与λ/4导体上端和同轴电缆的内导体相连接(图1中的B点),λ/4导体的下端则通过短接金属环与主馈线的外导体相接(图1中的C点)。那么A--》B点之间的距离为λ/2,所以,B点的信号送到A点时刚好反相,这样一来就把同轴线的不对称变为对称从A、B两点向短接金属环看进去是一段λ/4的短路线,其阻抗为无穷大,所以对阻抗匹配不会造成影响。
2、不对称U型环平衡变换
如图2所示,它由两段特性阻抗均为75欧的同轴线构成,其中一段为λ/4,另一段为3λ/4,两段同轴线的内导体分别与半波振子的两臂A、B相连,另一端与主馈电缆相连于C点,可见主馈线到振子两馈电点路径的波程相差为3λ/4-λ/4=λ/2,即两馈电点的信号电压大小相等,方向相反。因而保证了平衡馈电。
阻抗匹配:由于半波振子是平衡式的,每个馈电点对地阻抗为75/2=37.5欧,馈电点A通过λ/4的75欧电缆到C点的阻抗为:75平方/37.5=150欧,馈电点B通过3λ/4(λ/4的奇数倍)75欧电缆到C点的阻抗为:75平方/37.5=150欧,那么C点的合成阻抗为:150/2=75欧。显然和主馈电缆的阻抗是匹配的。
3、λ/2平衡变换器
λ/2平衡变换器又叫U型平衡变换器,如图3所示,折合半波振子天线(输入阻抗为300欧)与会75欧的同轴线连接时,二者阻抗不匹配,因此必须在它们之间加装U型平衡变换器。从图3可看出,馈电点A和B的对地阻抗为300/2=150欧,信号从主馈电缆传至A点分成两路,分别供给振子左右两边的负载。由于A、B两馈电点的波程差为λ/2。因此,A、B两馈电点的电源大小相等,方向相反,从而达到了平衡变换的目的。
再看阻抗方面,由于A、B两点的对地阻抗均为150欧,那么合成在一起后,A点的阻抗应为两馈电点的并联值即150/2=75欧,所以阻抗也是匹配的。