ทำความรู้จักกับ Guanella Balun กันหน่อย

โดย จิตรยุทธ จุณณะภาต / Jitrayut Chunnabhata (HS0DJU)
Electrical Engineer, Amateur Radio Operator
Independent Researcher in RF and Applied Electromagnetics
หมายเหตุ: บทความนี้สงวนลิขสิทธิ์โดยผู้เขียน (โปรดดูรายละเอียดด้านล่างสุด)

---

Balun (บาลัน) เป็นอุปกรณ์ที่เราใช้ในการต่อเชื่อมระหว่างระบบแบบ Unbalanced เข้ากับระบบแบบ Balanced เช่น สายนำสัญญาณแบบ coaxial ซึ่งเป็นแบบ unbalanced เข้ากับสายอากาศแบบไดโพลที่เป็นแบบ balanced   ปัญหาหลักที่อาจจะเกิดขึ้นจากการต่อเชื่อมระบบที่ต่างกันก็เช่น โวลเตจที่ป้อนมีขั้วและจุดอ้างอิงต่างกันหรือการเกิดกระแสโหมดร่วม (common mode current: I_cm) ตามมา  บาลันมีหลายรูปแบบของวงจร  Guanella balun ก็เป็นหนึ่งชนิดที่เราได้ยินชื่อกันบ่อย   ที่จริงแล้ว Guanella เป็นชื่อของผู้ออกแบบ Balun ชนิดนี้ซึ่งมีความน่าสนใจคือเป็นพื้นฐานของ Transmission Line Transformer (TLT) ด้วย (ไม่ใช่ magnetically coupled transformer) ที่เราน่าจะศึกษากันเพื่อการนำไปใช้งานจริงได้อย่างมีประสิทธิผลที่สุด    Guanella balun มีแบบสำคัญอยู่สองรูปแบบคือ 1:1 และ 4:1 และตัวเลขนี้เป็นสัดส่วนการแปลงอิมพิแดนซ์ที่เกิดขึ้นไปพร้อมๆ กับการพยายามลดกระแสโหมดร่วมส่วนเกินจากการไม่สมดุลด้วย 

รูปที่ 1 Guanella Balun แบบ 1:1
คือไม่มีการแปลงอิมพิแดนซ์เมื่อ
ทำงานต่อเชื่อมระบบ

รูปที่ 2 Guanella Balun แบบ 4:1 
จะแปลงอิมพิแดนซ์ขึ้น/ลง 4 เท่าตัว
ไปพร้อมๆ กับการต่อเชื่อมระบบ

ถ้าเราดูเผินๆ แล้วก็จะเหมือนกับว่า Balun แบบนี้เป็นหม้อแปลงตัวหนึ่งที่พันลงบนแกนเฟอร์ไร้ท์ แต่จริงๆ แล้วไม่ใช่เลย  โดยหลักการแล้วมันคือ Current Balun ทีรอาศัยแกนเฟอร์ไร้ท์ในบางกรณีเท่านั้น และมันสามารถแปลงอิมพิแดนซ์ได้ (กรณีแบบ 4:1) โดยไม่ต้องอาศัยแกนเฟอร์ไร้ท์เลยด้วยซ้ำไป 

ในฐานะนักวิทยุสมัครเล่นที่ไม่ได้ "ทำตามแบบ" เพียงอย่างเดียวก็ต้องมาเรียนรู้กันหน่อยล่ะครับว่าสิ่งที่เห็นนั้นคืออะไร  และทำงานอย่างไร ด้วย 

คุณสมบัติของ Guanella Balun

1. Guanella Balun เป็น current balun (voltage balun ใดๆ ไม่ถือว่าเป็น Guanella Balun)

2) Guanella Balun ไม่ได้ทำงานในโหมดฟลักซ์แม่เหล็ก  นั่นคือปกติแล้วถ้าไม่มี common mode current จะไม่มีฟลักซ์แม่เหล็กในแกน (ส่วนมากเป็นแกนเฟอร์ไร้ท์) เลย ( φ = 0 )   ดังนั้น มันจึงทนกำลังได้สูงมาก และความสามารถในการแปลงอิมพิแดนซ์ของมันเกิดจากลักษณะการต่อลวด-สายนำสัญญาณที่ทำหน้าที่เป็นสายนำสัญญาณ ไม่ได้เกิดจากการทำงานแบบหม้อแปลงทั่วไป (magnetically coupled transformer) 

3) ลวดที่พันลงบนแกนเฟอร์ไร้ท์ของ Guanella Balun จริงๆ แล้วทำตัวป็น "สายนำสัญญาณ" (Transmission Line)  ไม่ใช่ขดลวด  จึงเป็นจุดหนึ่งที่นักวิทยุสมัครเล่นเข้าใจผิดนึกว่าเป็นขดลวดแบบที่เราพันหม้อแปลงทั่วๆ ไป

รูปที่ 3 เส้นลวดที่พันบนแกนของ 1:1
Guanella Balun นั้น ที่จริงทำตัวเป็น
สายนำสัญญาณ (มีความต้านทาน
เฉพาะตัวของมันเองด้วย)

4) ในเมื่อเส้นลวดอาบน้ำยาที่พันอยู่นั้นเป็นสายนำสัญญาณ  จึงมีความต้านทานเฉพาะตัว (Z₀) ของมันด้วย  (ถ้าเราทำ Guanella Balun 1:1 ให้กับระบบ 50Ω   เราจะพยายามเลือกขนาดเส้นลวด และ space ระหว่างกัน ให้ได้ characteristic impedace เป็น 50Ω 

5) แต่การพยายามเลือกขนาดลวดและพันให้ได้ความห่างกันของมันจนได้ความต้านทานเฉพาะตัว (characteristic impedance: Z₀) ที่ต้องการจริงๆ นั้นไม่ใช่เรื่องง่าย (ยกเว้นเอาสายนำสัญญาณจริงๆ มาพันก็ทำได้)  จึงได้ Z₀ ไม่ตรงบ้าง  ซึ่งโดยธรรมชาติแล้วความไม่ตรงกันนี้จะทำให้มีการแปลงอิมพิแดนซ์เกิดขึ้นด้วย  โดยผลมากที่สุดที่เกิดขึ้นคือเมื่อความยาวของสายนำสัญญาณเป็น ¼λ (กลายเป็น quarter-wavelength transformer ไป)   ดังนั้น เราจะพยายามใช้ความยาวของลวดที่พัน (ซึ่งจะทำตัวเป็นสายนำสัญญาณไปด้วยอย่างเลี่ยงไม่ได้)  L เป็น: 

L  << ¼λ

ซึ่งจะโชคดีถ้าย่านความถี่ที่เราใช้งานไม่สูงนัก เช่น HF   เพราะ λ ค่อนข้างยาวจึงทำให้การสร้างให้ L << ¼λ ทำได้ไม่ยากนัก  

Guanella Balun ทำงานอย่างไร  

ลองดู Guanella Balun แบบ 1:1 ก่อน อันนี้ง่ายสุดเลย 

รูปที่ 4 พื้นฐานของ Guanella Balun แบบ 1:1
คือสายนำสัญญาณที่ขดเพื่อให้เกิด Inductance
สำหรับกระแส Common Mode

Guanella Balun 1:1 แบบง่ายที่สุดก็คือการเอาสายนำสัญญาณที่มีความต้านทานเฉพาะตัวค่าหนึ่ง (เช่น Z₀ = 50 Ω) เอามาพันบนแกนเฟอร์ไร้ท์เท่านั้นเอง ดูง่ายแต่มาดูการทำงานของมันสักหน่อยเพราะค่อนข้างลึกซึ้งเลยทีเดียว  (ที่จริงสามารถใช้สายไฟ ลวดทองแดงอาบน้ำยา ตีคู่กันแล้วพันก็ได้ ซึ่งทั้งสองอย่างนั้นจะทำตัวเป็น "สายนำสัญญาณ" ไม่ใช่ขดลวด) 

การทำงานของมันก็คือ กรณีที่ ไม่มีกระแสโหมดร่วม (I_cm) คือ มีแต่กระแสโหมดต่าง (Differential Mode: I_dm)  ซึ่งเกิดเมื่อขนาดกระแสที่แทนด้วยลูกศรสีดำกับเขียวเท่ากันแต่ทิศทางตรงกันข้ามกัน (ดูรูปที่ 5) ในเมื่อขนาดเท่ากันก็จะหักล้างกันหมดพอดี   ไม่มีกระแสส่วนเกินให้เป็นปัญหา

รูปที่ 5 กรณีที่มีแต่กระแสโหมด differential
ที่สมดุลดีอยู่แล้ว และไม่มีกระแส common mode
ปนมาด้วย ทำให้ความเหนี่ยวนำสำหรับสัญญาณ
จะต่ำมาก ไม่มีการลดทอนสัญญาณส่วนใด

เมื่อไม่มีกระแสโหมดร่วม (common mode current) ค่าความเหนี่ยวนำรวมสำหรับ common mode current จะต่ำมาก   รีแอคแตนซ์ต่อกระแสโหมดร่วมจะต่ำมากเช่นกัน ส่วนกระแส differential นั้นสมดุลกันอยู่แล้ว 

คราวนี้มาดูกรณีที่มีปัญหาบ้าง (รูปที่ 9) กรณีนี้จะมีกระแส common mode  ลูกศรสีเน้ำเงินเกิดขึ้นด้วยอาจจะมาจากการไม่สมดุล (unbalance) ใดๆ   ส่วนของกระแส common mode นี่เองที่ทำให้เกิดความเหนี่ยวนำไฟฟ้า (inductance) สำหรับตัวมันขึ้น    และความเหนี่ยวนำไฟฟ้านี้ทำให้เกิดรีแอคแตนซ์ (reactance - ความต้านทานทางไฟฟ้าที่มีความถี่) ต้านทานการไหลของกระแสโหมดร่วม (common mode current) นั้น  (โดยไม่มีผลกับส่วนของ differential mode คือลูกศรสีดำและเขียว) 

รูปที่ 6 เมื่อมีกระแส common mode ความถี่
RF (ลูกศรสีฟ้า) ไหลร่วมอยู่ด้วย ทำให้เกิด

ความเหนียวนำสำหรับส่วนของกระแสนั้น

เราอาจจะพูดว่า Guanella Balun แบบ 1:1 เป็น Current Balun ที่เราคุ้นเคยในชื่อ Common mode choke ก็ได้ และเราเรียกว่ามันเป็น Current Balun เพราะ มันพยายามทำให้ กระแสบนตัวนำทั้งสอง (เส้นสีแดงและสีน้ำเงินในรูป) มีขนาดเท่ากัน  (โดยลด ส่วนของกระแส common mode ลูกศรสีฟ้าลง) 

ขอให้สังเกตว่า อิมพิแดนซ์เฉพาะตัว (characteristic impedance: Z₀) ของสายนำสัญญาณที่นำมาพันบนแกนเฟอร์ไร้ท์เพื่อเป็น 1:1 Guanella balun และโหลด (Z_L) ที่ต่อด้านขาออกย่อมมีผลต่ออิมพิแดนซ์ด้านขาเข้าด้วย 

Guanella Balun 4:1 

คราวนี้มาดู 4:1 Guanella Balun กันบ้าง   แต่เพื่อให้เข้าใจง่ายเรามาดูพื้นฐานกันก่อน   ลองดูหม้อแปลงธรรมดา (magnetically couple transformer) ในรูปที่ 7  (แต่อย่าลืมว่า Guanella Balun ไม่ใช่หม้อแปลงที่ทำงานในโหมดเส้นแรงแม่เหล็ก  การยกหม้อแปลงเป็นตัวอย่างเพื่อใช้เปรียบเทียบให้เข้าใจเท่านั้น) 

สมมติเรามีหม้อแปลงธรรมดาตัวหนึ่ง มีอัตราการพันขดลวด 1:2  คือ โวลเตจเข้า/ออก เป็นสองเท่าของกันและกัน  โดยหลักการสงวนพลังงาน  กำลังที่เข้ากับออกต้องเท่ากัน   นั่นคือ ผลคูณของ (โวลเตจ ⨯ กระแส) ที่ขดเข้าต้องเท่ากับขดออก  เราคงพอสังเกตเห็นว่าโดยทั่วไปหม้อแปลงไม่ค่อยร้อน  ขณะทำงานมักจะเพียงอุ่นๆ แสดงว่าพลังงานมันไม่ได้หายไปในตัวมันสักเท่าไหร่  (มีบ้างแต่น้อย)  นั่นแปลว่ากำลังงานขาเข้ากับกำลังงานออกมันต้อง พอๆ กัน 

รูปที่ 7 การแปลงอิมพิแดนซ์ของหม้อแปลง

โดยหลักการสงวนพลังงานนี้ ผลสุดท้ายก็คือทำให้หม้อแปลงสามารถแปลง impedance ได้ด้วย  ในรูปที่ 7 จาก Z_x เหลือ Z_x/4   ถ้าอัตราส่วนรอบการพันขดลวดเป็น 1:8 มันก็จะลดอิมพิแดนซ์ลงมา 8² หรือ 64 เท่า นั่นเอง   เราเขียนรูปที่ 7 ด้านบนให้ดูง่ายขึ้นเป็นรูปที่ 8 

รูปที่ 8 การแปลงอิมพิแดนซ์เกิดขึ้นเมื่อ
โวลเตจและกระแสที่ขาเข้า/ออกถูกจัด
ให้มีค่าตามที่เราต้องการ

เมื่อไรก็ตามที่ด้านขาออกเห็นโวลเตจเป็นสองเท่าแต่กระแสเป็นครึ่งหนึ่งของขาเข้าแบบใน รูปที่ 8   ด้านขาเข้าจะเห็นอิมพิแดนซ์ลดลง 4 เท่า แบบในรูปที่ 7

ถ้าเราเอาสายนำสัญญาณมาต่อกันแล้วพยายามทำให้เกิดเงื่อนไขแบบเดียวกัน
• ด้านหนึ่งต่อขนาน
• อีกด้านต่ออนุกรม
ตามรูปที่ 9(a) จะเกิดอะไรขึ้นบ้าง

รูปที่ 9 (a) ถ้าเราป้อนโหลด Z ด้วยสายนำ

สัญญาณสองเส้น ด้านหนึ่งขนานกันแต่

อีกด้านหนึ่งอนุกรมกัน  ทำให้ได้ลักษณะ

การจัดโวลเตจและกระแสเหมือนรูปที่ 8

รูป (b) แสดงสิ่งที่เกิดขึ้นในมุมมองของ

คลื่นในสายนำสัญญาณ อิมพิแดนซ์ของ

โหลดจะถูกแบ่งไปยังสายนำสัญญาณที่

อนุกรมกันในด้านขาเข้าผ่าน virtual ground

เนื่องจากสายนำสัญญาณยาวเท่ากันจึงมี
การกลับโวลเตจที่ป้อนให้โหลดด้วย ซึ่ง

ถ้าความถี่ต่ำมาก (→ DC) และ/หรือ สายนำ
สัญญาณสั้นมาก มันจะไม่ส่งผ่านอิมพิแดนซ์

อีกต่อไป และกลายเป็นลัดวงจรในรูป (c)

ภายใต้สมมติฐานต่อไปนี้: 

• ความยาวของสายนำสัญญาณแต่ละเส้น (อย่าลืมว่า มีสองเส้น ยาวเท่ากัน) ไม่สั้นเกินไปเมื่อเทียบกับความถี่ (βℓ ต้องไม่ → 0, เมื่อ β = 2π/λ) เช่น  ℓ > 0.05λ   เพราะเมื่อสายนำสัญญาณที่พันสั้นมาก เฟสของสัญญาณที่ปลายสายทั้งสองจะเป็นเฟสเดียวกันกระแสจะเลือกเส้นทางที่สะดวกที่สุดในการไหลและเกิดการลัดวงจร (รูป 9c) 
• แต่ ไม่ยาวจนใกล้เคียงกับความยาวเต็มลง ¼λ (เช่น ¼λ, ¾λ, 1¼λ,..) เพราะจะมีผลกับการแปลงอิมพิแดนซ์ที่ไปปรากฏอีกด้านหนึ่งอย่างมาก (กลายเป็น Quarter-wavelength transformer ไป) โดยทั่วไปแล้ว  ℓ < 0.2λ อยู่ในช่วงปลอดภัย 
• Insight โดยผู้เขียน: ถ้าเราใช้ลวดหรือสิ่งที่พันทำตัวเป็นสายนำสัญญาณที่มีอิมพิแดนซ์เฉพาะตัว (Z₀) เป็น Z/2 (ในรูป 9b) แม้จะไม่ได้ลดผลการแปลงอิมพิแดนซ์ที่เกิดจากสายนำสัญญาณลงทั้งหมด (ซึ่งเราไม่ต้องการ  โดยความสามารถในการแปลงอิมพิแดนซ์ได้ของ Guanella balun ต้องเกิดจากลักษณะการต่อวงจรของสายนำสัญญาณต่างหาก) แต่ก็ทำให้ sensitivity ต่อความยาวของสายนำสัญญาณที่ใช้ (และรอบที่พัน) จะมีน้อยลงมาก ทำให้เรามีอิสระมากขึ้นในการเลือกความยาวและจำนวนรอบในการพัน ซึ่งมีผลต่อความสามารถในการลดกระแสโหมดร่วมซึ่งเป็นวัตถุประสงค์หลักของ Guanella Balun นี้ 

ผลคือวงจรในรูปที่ 9 (b) จะป้อนศักย์ให้กับโหลดแบบสมดุลด้วย และแปลงอิมพิแดนซ์ 4 เท่า เหมือนกับกรณีหม้อแปลง โดยไม่ต้องใช้หม้อแปลงเลยด้วยซ้ำ 

กลับมาที่วัตถุประสงค์หลักของ Guanella (current) Balun (หรือที่จริงแล้วคือ current balun ใดๆ) คือต้องสามารถลดกระแสโหมดร่วมให้ได้มาก (ที่สุด) นั่นคือต้องพยายามสร้างให้เกิดความเหนี่ยวนำและเกิดรีแอคแตนซ์สำหรับกระแสโหมดร่วม (common mode current)  เราจึงจำเป็นต้องพันสายนำสัญญาณให้เป็นขด  (มีความเหนี่ยวนำ เปรียบเทียบง่ายๆ กับที่เราพัน ugly balun) และการพันลงบนแกนเฟอร์ไร้ท์ก็จะเพิ่มความเหนี่ยวนำมากกว่าแกนอากาศ (โดยต้องเลือกชนิดของเฟอร์ไร้ท์ให้ถูกความถี่ ต้องเลือกขนาดให้เหมาะสมด้วย) โดยพันแบบขดใครขดมัน (สายนำสัญญาณเส้นใคร เส้นมัน) ได้เป็น รูปที่ 10 

รูปที่ 10 เรานำสายนำสัญญาณจำนวน

สองเส้นมาพันบนแกนเฟอร์ไร้ท์

แยกกันสองแกน เส้นละขด

รูปที่ 11 เมื่อพันสายนำสัญญาณตาม

รูปที่ 10 จริงๆ ลงบนแกนเฟอร์ไร้ท์

จะออกมาแบบนี้

จะเห็นว่าถ้าไม่มี common mode current ปะปนมา แกนเฟอร์ไร้ท์จะ ไม่ได้ทำหน้าที่อะไรเลย  เพราะไม่มีเส้นแรงแม่เหล็กลัพธ์เกิดขึ้น   โดยสาระสำคัญแล้ว Guanella Balun ไม่ได้อาศัย Transformer Effect จากอัตราส่วนรอบการพันขดลวด แต่การแปลงอิมพิแดนซ์ได้เกิดจากการจัดวงจรของสายนำสัญญาณต่างหาก

หมายเหตุ 

1) มีการพันขดลวดอีกแบบที่ไม่ใช่ Guanella Balun จริงๆ ตามรูปที่ 12  

รูปที่ 12 การพันแบบนี้ดูคล้ายจะเป็น
Guanella Balun แต่ไม่ใช่

เพราะเป็นการพันขดลวดสองขด (สายนำสัญญาณ 2 เส้น/คู่) ลงบนแกนเดียวกัน ย่อมเกิด transformer effect (ทำงานด้วยฟลักซ์แม่เหล็กในแกนที่พัน)  แต่การแปลงอิมพิแดนซ์ของ Guanella Balun จริงๆ นั้นเกิดจาก Topology การต่อ Transmission Line ต่างหาก

2) บาลันหลายชนิดใช้การพันขดลวดทำหน้าที่เป็นหม้อแปลง เพื่อสร้างโวลเตจที่สมดุล (บาลานซ์ - Balanced)  บาลันเหล่านั้นเรียกว่า โวลเตจบาลันและไม่ใช่ Guanella Balun ดูรูปที่ 13

รูปที่ 13 1:1 Ruthroff voltage balun อาศัยการ
ทำงานของฟลักซ์แม่เหล็กในแกนที่ขดลวดพันอยู่
เพื่อทำให้เกิดโวลเตจที่สมดุลด้าน Balanced ไม่ใช่
Guanella Balun

การเลือกแกนเฟอร์ไร้ท์ 

เมื่อเกิดความไม่สมดุลของระบบ (มีกระแสโหมดร่วม) จะมีฟลักซ์แม่เหล็กในแกนของ Guanella Balun และ Guanella Balun ต้องสร้าง Reactance ค่าสูงสำหรับกระแส common mode ที่เกิดขึ้นเพื่อลดกระแสนี้ลง  แต่เพราะกระแส common mode เองมีความถี่สูง ดังนั้นแกนเฟอร์ไร้ท์จะต้องมีคุณสมบัติที่ดีที่ความถี่สูงนั้นด้วย คือมีค่า permeability ( µ = µ' + jµ" ) ที่ดี คือมีส่วนจริง ( µ' ) สูงกว่าส่วนจินตภาพ ( µ" ) มากที่ความถี่ใช้งาน ไม่เช่นนั้นจะเกิดการสูญเสียพลังงานมาก (จาก µ") 

การต่อยอดไปใช้งาน

จะเห็นว่า Guanella Balun แบบ 4:1เป็นการสร้างขึ้นจากหลักการของ 1:1  ซึ่งจริงๆ แล้วเราสามารถนำหลักการแบบนี้ไปทำเป็นแบบ 9:1 หรืออื่นๆ คือ เอาสายนำสัญญาณมาขนานเพิ่ม อนุกรมเพิ่ม หรือผสมกัน ก็จะได้สัดส่วนการแปลงอิมพิแดนซ์ต่างๆ ออกมา แต่ไม่เป็นที่นิยมนัก

สรุป  

• Guanella balun เป็น current balun หน้าที่หลักคือการลดกระแสโหมดร่วม (common mode current, I_cm)
• มี balun อีกหลายชนิดที่ดูคล้ายกัน (เช่น ใช้ลวดอาบน้ำยาพันบนแกนเฟอร์ไร้ท์) แต่ลักษณะการพันทำให้ทำงานแบบหม้อแปลง หรือเป็น voltage balun ดังนั้น balun เหล่านั้นไม่จัดเป็น Guanella balun 
• Guanella balun ทำงานโดยสร้างความเหนี่ยวนำและรีแอคแตนซ์ค่าสูงที่มีผลเฉพาะกับกระแสโหมดร่วม (โดยไม่กระทบกระแสโหมดดิฟเฟอร์เรนเชียล) เพื่อให้กระแสโหมดร่วมไหลได้น้อยลง 
• การพันขดลวด (จริงๆ คือสายนำสัญญาณ) บน Guanella balun นั้นไม่ใช่การจัดอัตราส่วนรอบการพัน (N:1) ใดๆ แต่เป็นการพยายามเพิ่มรีแอคแตนซ์สำหรับกระแสโหมดร่วม 
• ใน Guanella balun ชนิดที่สามารถแปลงอิมพิแดนซ์ได้ อาศัยหลักการทำงานของ Transmission Line Transformer (TLT) ไม่ได้ใช้หลักการของหม้อแปลงอิมพิแดนซ์ตามปกติ (magnetically coupled transformer) ทีทำงานด้วยฟลักซ์แม่เหล็กในแกนหม้อแปลงและอัตราส่วนการพันรอบของขดลวด
• นอกจากหน้าที่หลักในการลดกระแสโหมดร่วมแล้ว ใน Guanella Balun ชนิดที่สามารถแปลงอิมพิแดนซ์ได้ เนื่องจากสายนำสัญญาณยาวเท่ากัน แต่การต่อเป็นแบบ ขนาน-อนุกรม ทำให้สามารถกลับขั้ว (flip) การป้อนสัญญาณให้กับโหลดได้ด้วย 
• แกนเฟอร์ไร้ท์ของ Guanella Balun จะทำงาน (มีฟลักซ์แม่เหล็ก) เมื่อมีกระแสโหมดร่วมเท่านั้น  ซึ่งโดยปกติแล้วแม้มีกระแสโหมดร่วมปะปนมา กระแสนี้ก็จะมีขนาดไม่ใหญ่มาก ดังนั้นเรามักไม่จำเป็นต้องใช้แกนขนาดใหญ่ที่ทนกำลังได้สูง  ต่างจากการสร้างหม้อแปลงอิมพิแดนซ์ (magnetically coupled transformer) ที่ทำงานด้วยฟลักซ์แม่เหล็กที่มีความเข้มข้นตามกำลังไฟฟ้า RF ที่ส่งผ่านหม้อแปลงนั้น 
• Insight โดยผู้เขียน: หากสายนำสัญญาณที่ใช้พันหรือเกิดจากเส้นลวดอาบน้ำยาหรือสายไฟที่ใช้พันมีอิมพิแดนซ์เฉพาะตัว (Z₀) ใกล้เคียงกับอิมพิแดนซ์ที่ปลายของมันมองเห็น (z_/2 หรือ z ในกรณี Guanella balun แบบ 4:1 หรือ 1:1 ตามลำดับ)  แม้ว่าจะไม่สามารถกำจัดผลของการแปลงอิมพิแดนซ์จากสายนำสัญญาณเอง* ได้ทั้งหมด แต่จะสามารถช่วยลดความไวของพฤติกรรมวงจรต่อความยาวเชิงไฟฟ้า (electrical length) ได้อย่างมีนัยสำคัญ ทำให้การออกแบบมีความยืดหยุ่นมากขึ้น โดยเฉพาะในแง่จำนวนรอบที่ใช้พันและรูปแบบทางกายภาพของตัวเหนี่ยวนำ  *เราไม่ต้องการให้สายนำสัญญาณที่ใช้แปลงอิมพิแดนซ์ด้วยตัวมันเอง การแปลงอิมพิแดนซ์ของ Guanella balun ต้องเกิดจากลักษณะการจัดเรียงและต่อเชื่อมสายนำสัญญาณ (topology) ไม่ใช่จากตัวสายนำสัญญาณแปลงเอง 

หวังว่าบทความเรื่องนี้จะทำให้เพื่อนๆ ได้ความรู้เพิ่มขึ้น และเข้าใจการทำงานของ Balun แบบนี้ (Current Guanella Balun) ได้ดีขึ้น แล้วพบกันใหม่ในเรื่องต่อๆ ไปครับ

---

© Jitrayut Chunnabhata, 2023.

This article is based on well-established engineering principles. The content reflects the author's own explanation and presentation. You are welcome to reference or use this material for educational purposes, provided that proper credit is given. Direct reproduction or republication of the content is discouraged. 

© 2023 จิตรยุทธ จุณณะภาต สงวนลิขสิทธิ

เนื้อหาในบทความนี้อ้างอิงจากหลักการทางวิศวกรรมที่เป็นที่รู้จักโดยทั่วไป ผู้เขียนได้เรียบเรียงและอธิบายในรูปแบบเฉพาะของตนเอง สามารถนำไปอ้างอิงหรือใช้เพื่อการศึกษาได้โดยกรุณาให้เครดิตแหล่งที่มาอย่างเหมาะสม และหลีกเลี่ยงการคัดลอกเนื้อหาไปเผยแพร่ซ้ำโดยตรง