巴倫（Balun）也稱平衡轉(zhuǎn)換器，是微波平衡混頻器、倍頻器、推挽放大器和天線饋電網(wǎng)絡(luò)等平衡電路布局的關(guān)鍵部件，可以說是無線局域網(wǎng)射頻前端電路設(shè)計的一項關(guān)鍵技術(shù)，直接影響著無線通信的性能和質(zhì)量。而差分天線饋線的主要任務(wù)就是高效率的傳輸功率，同時要保證對稱陣子的平衡饋電。而在超短波頻段，如果采用平行雙導(dǎo)線做其饋電，雖然能保證這種平衡性，但由于其開放式的結(jié)構(gòu)，將會產(chǎn)生強(qiáng)烈的反射，為防止電磁能量的漏失和不易受氣候和環(huán)境等因素的影響，饋線通常采用屏蔽式，但如果直接與天線端相連，將會破壞天線本身的對稱性。這種不平衡現(xiàn)象不僅改變了天線的輸入阻抗匹配，而且使天線方向圖發(fā)生畸變。本文主要分析巴倫的特性，并利用分立元件及蛇形線設(shè)計一款微型巴倫，應(yīng)用于RFID系統(tǒng)中，使RFID標(biāo)簽性能得到明顯提高。

　　1、巴倫的原理分析

　　巴倫是一種三端口器件，由一個不平衡端口和兩個平衡端口組成。兩個平衡端口的信號有相同的幅值，但是有180°的相移。 Machand于1944年首次提出了基于TEM模的同軸傳輸線巴倫結(jié)構(gòu)。許多電路需要平衡的輸入和輸出，從而用來減少電路的噪聲和高次諧波，改善電路的動態(tài)范圍。巴倫的形式有多種，但從總體上可分為有源巴倫和無源巴倫兩大類。有源巴倫由于要使用晶體管等有源器件，所以不可避免地會產(chǎn)生噪聲和功耗。而無源巴倫又可以分為集總元件形式巴倫、螺旋變壓器形式巴倫和分布參數(shù)形式巴倫三類。集總元件形式巴倫的優(yōu)點是體積小、重量輕，但不容易達(dá)到180°的相移和相等的輸出幅值；螺旋變壓器形式巴倫僅適用于低頻和超高頻（UHF），并且有一定的損耗；分布參數(shù)形式巴倫可細(xì)分為180°混合環(huán)巴倫和Marchand巴倫。在微波頻段，180°混合環(huán)巴倫有相當(dāng)好的頻率響應(yīng)，但是過大的尺寸限制它應(yīng)用于射頻頻段，即從200MHz到幾GHz。Marchand巴倫由于有較好的輸出等幅值和輸出180°相移，并且?guī)捿^寬，所以被許多設(shè)計者選用。但是Marchand巴倫由兩段四分之一波長耦合線構(gòu)成，會占用較大的面積，特別是在低頻段。