无源双绞线传输器的原理、测试及使用...

无源双绞线传输器的原理、测试及使用

烟台大新电子公司唐朝阳

随着监控系统（CCTV）的普及应用，工程中使用双绞线传输器设备越来越多，其优势主要是降低工程成本和减少工程施工量，对于1000米内的视频传输的应用越来越得到工程商的认可，特别是对于200米内的传输，很多工程上使用无源双绞线传输器，但许多工程技术人员对无源双绞线传输器并不是很了解，下面我们就无源传输器的原理及使用作一些介绍。

一、无源双绞线传输器的由来

无源双绞线传输器也可以称为无源平衡传输器，其主要作用是完成由单端传输换为差分传输之间的变换，又称为平衡-不平衡变换器即Balance-Unbalance，英文将其合并缩写成一个新词Balun，音译为巴伦，有些传输器生产厂家上的就标有“Video Balun”。

二、无源双绞线传输器的原理

传输器的原理结构如图（见附件），由磁芯和传输线构成，磁芯采用高磁导率、低损耗的铁氧体材料，将传输器（一般用漆包线）绕在磁芯上就形成了平衡变压器，通常称呼的“无源双绞线传输器”就是这样的原理。

如果你感兴趣的话可以自己做个，从坏的电子整流器上拆下个磁环，用一对网线缠绕在磁环上，尽量绕多点，就可以用了，参考上面的图，1脚接摄像机的信号芯线，2脚接摄像机的信号屏蔽网，3、4脚接网线就OK了，但是因为磁芯不是高磁导率的那种，电感量也很小，当然效果不是很理想，但可以用。

双绞线传输器由于二根导线（传输线）紧靠缠绕在一起，能量从变换器的始端到终端是通过传输线的分布电容、分布电感以及电磁能量交换的形式来传送的，这和通常的绕匝变压器不同，它克服了绕匝变压器在高频时由于线圈的分布电容所带来的不利影响，改善了高频特性。此外，每对传输线的两导线电流的幅度相等方向相反，因而他们在磁芯中产生的磁通相互抵消，这样磁芯的损耗很小；那磁芯起什么作用呢？这里磁芯不是完全用来耦合功率，而是用来产生一个很大的共模电感，这个电感存在的目的是阻止共模电流，通俗点讲就是增加抗干扰能力。

既然是用平衡变压器做平衡-不平衡变换，那么在平衡端含有的不平衡分量的多少，就是平衡-不平衡变换的重要指标，可以用共模抑制比来描述这个指标了。它即受阻抗变换比例的影响，也受共模电感量的影响。

三、双绞线传输器（巴伦）的测试

1、共模抑制比

共模抑制比是通过测量传输器输出端的不平衡功率和输入巴伦的功率的比来计算，不平衡功率是通过将平衡端的假负载平均分为两部分，其中点对于平衡的差分信号是零点，因此中点对地的信号功率就是不平衡信号的功率，就是通过巴伦泄漏过来的共模信号功率，将此功率与输入功率之比再换算为分贝就是其共模抑制比，其数值越大，其抗干扰能力就越强。

2、插入损耗

插入损耗：传输器的插入损耗是指传输器的输出功率和输入功率之比，然而输出是平衡信号的传输器不便直接测量输出端功率，一般是通过将两个相同的传输器的平衡端对接，即将平衡信号在变为不平衡的75欧同轴测量其损耗，然后在除以2，得到一个传输器的插损（即认为两个传输器是一样的），插损越小越好。

四、双绞线传输器的使用及注意事项

1、使用

无源双绞线传输器的使用很简单，在发送端：一端接视频信号源，另一端接平衡线（也就是我们讲的网线）；在接受端：正好反过来，一端就网线，另一端输出视频信号。

2、防雷

无源传输器的防雷，传输线如果真正遇到雷击的话，设备肯定烧了，所谓的防雷就是防雷击浪涌，雷击浪涌是高压窄脉冲信号，无源传输器就是个平衡变压器，对于脉冲信号来讲它的感抗：XL=2πfL,式中，f是浪涌脉冲的频率，L传输器的单绕组的电感量。浪涌脉冲越窄（频率越高）、电感越大，平衡变压器的感抗就越大，对摄像机或后端设备的保护就更好些；一般来讲，对于雷击浪涌，合格的无源双绞线传输器是可以起到一定的防雷效果的，为了安全起见，最好在后端再加上瞬态抑制管（TVS）作进一步的保护。

3、防水

对于电器设备，一般要防止进水，无源传输器最好放在水淋不到的地方，但是你也不要迷信所谓的防水无源传输器，真正要放的是连接线的接头，无源传输器就是进点水也没有大的问题，很快就干了，但接头进了水，那就不容易干，在潮湿的环境中时间长了就容易引起氧化、腐蚀，所以一定要注意接头的处理。

4、检查是否损坏

无源传输器就是个平衡变压器，一般情况下，不会损坏，但是如果监控系统的摄像机端和监控室之间有比较大电压差，有可能把变压器烧坏，遇到这样的情况，你可以这么检查：参考前面的原理图，用万用表检查传输器一端的信号的芯线和传输器另一端接双绞线的“+”（参考原理图中1、3脚）的电阻，传输器一端的信号的屏蔽网和传输器另一端接双绞线的“-”（参考原理图中2、4脚）的电阻，一般在10-30欧，如果没有的话，一般是变压器中漆包线断了，那就需要更换传输器了；另外，如果前面的检查正常的话，可以再用万用表检查传输器接双绞线的“+”和“-”之间有无电阻，如有的话，那传输器损坏了；需要更换。