Symetryzator

Wtyczkowy szerokopasmowy symetryzator antenowy RTV 300Ω/75Ω na kanały od 1 do 69
Puszkowy szerokopasmowy symetryzator antenowy RTV 300Ω/75Ω na kanały od 1 do 69

Symetryzator, żargonowo balun (ang. balun, od balanced to unbalanced) – urządzenie elektryczne, najczęściej w postaci transformatora lub odcinka linii transmisyjnej, służące do zamiany połączenia symetrycznego (balanced) na niesymetryczne (unbalanced) oraz do dopasowania impedancji między liniami i obwodami[1][2]. Umożliwia połączenie linii symetrycznych (np. skrętka) i niesymetrycznych (np. kabel koncentryczny) z zachowaniem możliwie małych zniekształceń amplitudowych i fazowych w zadanym paśmie częstotliwości[3].

Zasada działania

W linii symetrycznej obie żyły mają jednakową impedancję względem masy, a sygnał przesyłany jest najczęściej różnicowo, natomiast w linii niesymetrycznej przewód powrotny jest połączony z punktem odniesienia (masą), jak w typowym kablu koncentrycznym[4]. Bezpośrednie połączenie takich linii powoduje zaburzenie symetrii i powstawanie prądów współbieżnych (common-mode), co może prowadzić do zwiększonej podatności na zakłócenia i zniekształcenia charakterystyki anteny lub toru przesyłowego[2].

Symetryzator zapewnia transformację pomiędzy obwodem niesymetrycznym a symetrycznym tak, aby prądy w gałęziach symetrycznych miały tę samą amplitudę i przeciwny zwrot oraz aby impedancje widziane z obu końców były odpowiednio dopasowane[1]. W rozwiązaniach transformatorowych stosunek liczby zwojów uzwojeń dobierany jest tak, aby uzyskać wymaganą przekładnię impedancji (np. 4:1 przy przejściu między 300 Ω i 75 Ω)[5].

Rodzaje symetryzatorów

Ze względu na zasadę działania wyróżniane są m.in.:

  • symetryzatory transformatorowe – oparte na sprzężeniu magnetycznym, realizowane jako transformatory z oddzielnymi uzwojeniami lub autotransformatory, umożliwiające jednoczesną transformację impedancji i przejście z linii symetrycznej na niesymetryczną;[1]
  • symetryzatory liniowe – zbudowane z odcinków linii transmisyjnych (np. ćwierćfalowych odcinków kabla koncentrycznego lub skrętki), w których odpowiednie połączenie żył zapewnia symetryczną impedancję dla obciążenia i źródła;
  • symetryzatory prądowe (current balun, choke balun) – których zadaniem jest wymuszenie równych i przeciwnych prądów w dwóch żyłach linii symetrycznej oraz ograniczenie prądu współbieżnego płynącego po ekranie kabla koncentrycznego, realizowane często w postaci zwojów kabla koncentrycznego lub przewodów nawiniętych na rdzeniu ferrytowym[2][6];
  • symetryzatory napięciowe (voltage balun) – tworzące dwa napięcia o jednakowej amplitudzie i przeciwnej fazie względem punktu odniesienia, wykonywane zazwyczaj jako transformatory z wieloma wyprowadzeniami uzwojeń pierwotnych i wtórnych[5].

W technice wysokich częstotliwości stosowane są także symetryzatory zintegrowane, wykonywane w technologiach cienkowarstwowych, ceramicznych lub jako struktury planarne (np. mikropaskowe), często łączące funkcję transformacji topologii sygnału z dopasowaniem impedancji do określonych układów scalonych[1].

Symetryzator antenowy

Symetryzatory antenowe stosowane są do łączenia anten symetrycznych, takich jak dipol półfalowy czy anteny Yagi-Uda, z niesymetrycznymi liniami zasilającymi, najczęściej kablami koncentrycznymi o impedancji 50 Ω lub 75 Ω[2]. Umożliwiają one jednocześnie dopasowanie impedancji typowych dla anten (np. 200–300 Ω dla prostego dipola) do impedancji kabla zasilającego oraz zachowanie symetrii prądów w ramionach anteny.

W instalacjach telewizji naziemnej stosowane są symetryzatory o przekładni 4:1, umożliwiające podłączenie anten o wyjściu symetrycznym o impedancji 300 Ω do niesymetrycznego gniazda antenowego o impedancji 75 Ω[3]. Symetryzatory tego typu są zwykle urządzeniami pasywnymi, wykorzystującymi transformatory na rdzeniach ferrytowych, zamkniętymi w obudowach wtyczkowych lub montowanymi w puszkach antenowych. Część konstrukcji anten przewiduje montaż płytki drukowanej zawierającej zarówno symetryzator, jak i przedwzmacniacz antenowy, co wymaga doprowadzenia zasilania przewodem koncentrycznym.

W amatorskiej i profesjonalnej radiokomunikacji symetryzatory prądowe 1:1 lub 1:4 stosowane są w punkcie zasilania anten (np. dipoli, anten Yagi-Uda, anten poziomych i pionowych), aby ograniczyć prąd współbieżny na oplocie kabla koncentrycznego, zmniejszyć emisję niepożądanych zakłóceń oraz utrzymać zakładaną charakterystykę promieniowania układu antenowego[2].

Zastosowania w technice audio i wideo

W systemach dźwięku profesjonalnego i instalacjach nagłośnieniowych symetryzatory stosowane są do łączenia niesymetrycznych wyjść i wejść (np. złącz RCA) z symetrycznymi liniami mikrofonowymi i liniowymi zakończonymi złączami XLR lub TRS, a także do ograniczania zakłóceń indukowanych w długich przewodach[7]. Urządzenia tego typu są oferowane jako tzw. baluny audio, często w formie pasywnych transformatorów montowanych w obudowach typu DI box[2].

W technice wideo symetryzatory umożliwiają przesyłanie sygnałów wideo kompozytowego lub analogowych sygnałów HD (AHD, HD-CVI, HD-TVI) liniami skrętkowymi kategorii 5 lub wyższej, z wykorzystaniem pary balunów: przy kamerze i przy rejestratorze lub monitorze[8]. Symetryzator wideo dopasowuje typową impedancję kabla koncentrycznego 75 Ω do impedancji skrętki 100 Ω oraz zapewnia separację galwaniczną i tłumienie zakłóceń wspólnych[9].

Symetryzatory w torach radiowych i mikrofalowych

W nowoczesnych układach radiowych i mikrofalowych układach scalonych szeroko stosowane są miniaturowe symetryzatory w postaci elementów SMD, a także zintegrowane baluny będące częścią układów scalonych. Umożliwiają one połączenie różnicowych wejść i wyjść układów scalonych (np. wzmacniaczy mocy, mieszaczy, przetworników A/C) z pojedynczymi portami 50 Ω filtrów, anten lub linii przesyłowych, często realizując jednocześnie dopasowanie impedancji w szerokim paśmie częstotliwości[1].

Zobacz też

Przypisy

  1. ↑ a b c d e Bill Schweber: Understanding the RF Balun and its Transformative Function. DigiKey, 2015-07-23. [dostęp 2025-12-11]. (ang.).
  2. ↑ a b c d e f What is the Balun. Ailunce. [dostęp 2025-12-11]. (ang.).
  3. ↑ a b Symetryzator antenowy SA I-V. ADKO GmbH. [dostęp 2025-12-11]. (pol.).
  4. ↑ Balanced-unbalanced audio. histo.cat. [dostęp 2025-12-11]. (ang.).
  5. ↑ a b SP5JNW: Symetryzatory – testy. [dostęp 2025-12-11]. (pol.).
  6. ↑ Balun dławiący (choking balun). Polski Związek Krótkofalowców. [dostęp 2025-12-11]. (pol.).
  7. ↑ Intelix: To Balun, or Not to Balun. Liberty AV Solutions. [dostęp 2025-12-11]. (ang.).
  8. ↑ Passive Video Balun UTP AHD, HD-CVI. HD-TVI. Ewimar. [dostęp 2025-12-11]. (ang.).
  9. ↑ What is a Balun?. Cables for Less. [dostęp 2025-12-11]. (ang.).

Content Disclaimer

Informasi ini disarikan dari Wikipedia dan disajikan kembali untuk tujuan edukasi. Konten tersedia di bawah lisensi CC BY-SA 3.0. Kami tidak bertanggung jawab atas ketidakakuratan data yang bersumber dari kontribusi publik tersebut.

  1. The information displayed on this website is sourced in part or in whole from Wikipedia and has been adapted for the purpose of restating it. We strive to provide accurate and relevant information, however:
  2. There is no guarantee of absolute accuracy. Wikipedia is an open, collaborative project that can be edited by anyone, so information is subject to change.
  3. It is not intended to constitute professional advice. The content displayed is for informational and educational purposes only. For important decisions (e.g., medical, legal, or financial), please consult a professional.
  4. Content copyright. Wikipedia is licensed under the Creative Commons Attribution-ShareAlike License (CC BY-SA). This means that content may be reused with appropriate attribution and shared under a similar license.
  5. Responsible use. Any risk arising from the use of information from this website is entirely the responsibility of the user.
Kembali kehalaman sebelumnya