A função de um balun é geralmente garantir a compatibilidade entre sistemas e, como tal, encontra ampla aplicação nas comunicações modernas, particularmente na construção de misturadores de conversão de frequência para viabilizar redes de telefonia celular e transmissão de dados. Eles também são usados ​​para enviar um sinal portador E1 de um cabo coaxial ( conector BNC , conector 1.0/2.3, conector 1.6/5.6, conectores Tipo 43) para um cabo UTP CAT-5 ou conector IDC.

Um balun se traduz de "balanceado para desbalanceado", é um dispositivo elétrico que permite que linhas balanceadas e desbalanceadas sejam interligadas sem perturbar o arranjo de impedância de qualquer linha. Um balun pode assumir muitas formas e pode incluir dispositivos que também transformam impedâncias. Às vezes, no caso de baluns de transformador, eles usam acoplamento magnético. Indutores de modo comum também são usados ​​como baluns e funcionam eliminando, em vez de rejeitar, sinais de modo comum. Em transformadores clássicos, existem dois enrolamentos eletricamente separados de bobinas de fio ao redor do núcleo do transformador. A vantagem do tipo transformador sobre outros tipos de balun é que os enrolamentos eletricamente separados para entrada e saída permitem que esses baluns conectem circuitos cujas tensões de nível de terra estão sujeitas a loops de terra ou são eletricamente incompatíveis, por esse motivo, são frequentemente chamados de transformadores de isolamento. Este tipo é às vezes chamado de "balun de tensão". O enrolamento primário recebe o sinal de entrada e o enrolamento secundário emite o sinal convertido. O núcleo em que são enrolados pode ser vazio (núcleo de ar) ou, equivalentemente, um material magneticamente neutro, como um suporte de porcelana, ou pode ser um material que seja bom condutor magnético, como a ferrita nos baluns modernos de alta frequência (HF), ou ferro doce, como nos primórdios da telegrafia. O sinal elétrico na bobina primária é convertido em um campo magnético no núcleo do transformador. Quando a corrente elétrica através do primário se inverte, o campo magnético estabelecido entra em colapso. O colapso do campo magnético induz então um campo elétrico no enrolamento secundário.

A proporção de espiras em cada enrolamento e a eficiência do acoplamento magnético das bobinas determinam a relação entre o potencial elétrico ( tensão ) e a corrente elétrica, bem como a potência total de saída. Para transformadores idealizados, embora a relação entre tensão e corrente mude na exata proporção do quadrado da relação de enrolamento, a potência (medida em watts ) permanece idêntica. Em transformadores reais, parte da energia é perdida internamente devido ao aquecimento do núcleo metálico do transformador, às resistências CA e CC dos condutores do enrolamento e externamente, para o ambiente circundante, devido ao acoplamento magnético imperfeito entre as duas bobinas.

O balun ideal consiste em dois fios (primário e secundário) e um núcleo: a corrente no fio primário gera um campo magnético no núcleo, que por sua vez induz um campo elétrico no fio secundário. Um balun autotransformador possui apenas uma bobina, ou é composto por duas ou mais bobinas com conexão elétrica, enroladas em torno de um núcleo. Também é possível construir um autotransformador a partir de um transformador comum, interligando os enrolamentos primário e secundário. Baluns feitos com enrolamentos de autotransformador também são chamados de baluns de tensão, pois produzem tensão de saída balanceada, mas não necessariamente corrente balanceada. Em todos os autotransformadores, o enrolamento único deve ter pelo menos uma conexão elétrica extra – chamada de tap ou ponto de derivação – entre as duas extremidades do enrolamento. A corrente enviada ao balun através de um par de conexões atua como se fosse uma bobina primária e magnetiza todo o núcleo. Quando a corrente elétrica no segmento de entrada da bobina varia, o campo magnético induzido colapsa, e o colapso do campo magnético no núcleo induz uma corrente elétrica em toda a bobina. Conexões elétricas com partes da bobina diferentes das conexões de entrada têm tensões maiores ou menores dependendo do comprimento da bobina da qual a saída é derivada.

Ao contrário dos baluns do tipo transformador, um balun autotransformador fornece um caminho para a corrente CC até o terra de cada terminal. Como as antenas externas são propensas ao acúmulo de carga elétrica estática, o caminho para a estática drenar para o terra através de um balun autotransformador pode ser uma vantagem distinta.

Baluns de linha de transmissão ou de indução podem ser considerados formas simples de transformadores de linha de transmissão. Este tipo é às vezes chamado de balun de corrente, pois garante corrente igual em ambos os lados de sua saída, mas não necessariamente tensão igual. Normalmente, são chamados de ununs, pois variam de desbalanceado para desbalanceado ou desbalanceado. Baluns são balanceados para desbalanceados ou desbalanceados. Um tipo mais sutil resulta quando o tipo de transformador (acoplamento magnético) é combinado com o tipo de linha de transmissão (acoplamento eletromagnético). Mais tipicamente, o mesmo tipo de fio de linha de transmissão é usado para os enrolamentos que transportam o sinal do rádio para a antena, embora esses baluns possam ser feitos usando qualquer tipo de fio. Os dispositivos resultantes têm operação de banda muito ampla. Transformadores de linha de transmissão comumente usam pequenos núcleos de ferrite em anéis toroidais ou em formatos binoculares de dois furos. O transformador de linha de transmissão Guanella ( Guanella 1944 ) é frequentemente combinado com um balun para atuar como um transformador de casamento de impedância. Deixando de lado o balanceamento, um transformador desse tipo consiste em uma linha de transmissão de 75 Ω dividida em paralelo em dois cabos de 150 Ω, que são então combinados em série para 300 Ω. Ele é implementado como uma fiação específica ao redor do núcleo de ferrite do balun. Os transformadores magnéticos clássicos são limitados na frequência máxima devido à permeabilidade do material magnético, que diminui rapidamente acima das frequências de MHz. Isso limita a frequência operacional a cerca de 1 GHz. Os sistemas de micro-ondas requerem baluns na faixa de 1-100 GHz para aplicações que incluem misturadores, amplificadores push-pull e interface para conversores analógico-digitais diferenciais e digitais-analógicos.

Baluns de transformadores de linha de transmissão com uma linha de transmissão de alta frequência, como um par de fios enrolados, são capazes de operar em frequências significativamente mais altas (até 8 GHz e acima) combinando acoplamento capacitivo com acoplamento magnético típico de transformadores magnéticos clássicos. Para operar em frequências ainda mais altas, a carga magnética torna-se ineficaz. Nathan Marchand propôs um 'transformador de conversão' capaz de operar em uma relação de largura de banda de 1:3 em 1944. Este circuito básico foi amplamente adaptado e modificado para uso em estruturas planas (como MMICs e RFICs) em frequências de até pelo menos 100 GHz. Esses tipos de baluns planares funcionam excitando um modo em um plano de terra ou blindagem, que é então "flutuado" para longe do terra principal. Isso permite a extração do sinal negativo, além da linha de transmissão principal, criando pares de sinais positivos e negativos. Ao conectar os caminhos de sinal positivo e negativo em diversas configurações, dezenas de configurações de balun foram propostas e publicadas na literatura eletrônica.

Embora os baluns sejam projetados como dispositivos magnéticos — cada enrolamento em um balun é um indutor — todos os transformadores feitos de materiais reais também têm uma pequena capacitância entre os enrolamentos primário e secundário, bem como entre os loops individuais em qualquer enrolamento único, formando uma autocapacitância indesejada. A conexão elétrica de capacitância e indutância leva a uma frequência em que a reatância elétrica da autoindutância e da autocapacitância no balun são iguais em magnitude, mas opostas em sinal: ou seja, à ressonância. Um balun de qualquer projeto opera mal em ou acima de sua frequência autorressonante, e algumas das considerações de projeto para baluns visam tornar a frequência de ressonância o mais acima possível da frequência de operação. Um indutor de RF pode ser usado no lugar de um balun. Se uma bobina for construída usando um cabo coaxial próximo ao ponto de alimentação de uma antena balanceada, a corrente de RF que flui na superfície externa do cabo coaxial pode ser atenuada. Uma maneira de fazer isso seria passar o cabo por um toroide de ferrite. O resultado final é exatamente o mesmo de um balun de corrente 1:1 (ou balun do tipo Guanella). 

Em instalações e conexões de antenas de televisão, rádio amador e outras, os baluns convertem entre impedâncias e simetria de linhas de alimentação e antenas. Por exemplo, transformação de uma linha de ligação dupla de 300 Ω ou de uma linha de escada de 450 Ω (balanceada) em um cabo coaxial de 75 Ω (desbalanceado), ou para conectar diretamente uma antena balanceada a um cabo coaxial desbalanceado. Para evitar a radiação da linha de alimentação, os baluns são normalmente usados ​​como uma forma de indutor de modo comum conectado ao ponto de alimentação da antena para evitar que o cabo coaxial atue como uma antena e irradie energia. Isso normalmente é necessário quando uma antena balanceada (por exemplo, um dipolo ) é alimentada com cabo coaxial, sem um balun, a blindagem do cabo coaxial poderia se acoplar a um lado do dipolo, induzindo corrente de modo comum e se tornando parte da antena e irradiando energia involuntariamente. Ao medir a impedância ou o padrão de radiação de uma antena balanceada usando um cabo coaxial, é importante instalar um balun entre o cabo e a alimentação da antena. Correntes desbalanceadas que, de outra forma, poderiam fluir pelo cabo tornarão a impedância da antena medida sensível à configuração do cabo de alimentação, e o padrão de radiação de antenas pequenas pode ser distorcido pela radiação do cabo.

Baluns estão presentes em radares, transmissores, satélites, em todas as redes telefônicas e na maioria dos modems/roteadores de rede sem fio usados ​​em residências. Eles podem ser combinados com amplificadores de transimpedância para compor amplificadores de alta tensão a partir de componentes de baixa tensão. O vídeo de banda base usa frequências de até vários megahertz. Um balun pode ser usado para acoplar sinais de vídeo a cabos de par trançado em vez de usar cabo coaxial. Muitas câmeras de segurança agora têm uma saída de par trançado não blindado balanceado (UTP) e uma coaxial desbalanceada por meio de um balun interno. Um balun também é usado na extremidade do gravador de vídeo para converter de volta de 100 Ω balanceado para 75 Ω desbalanceado. Um balun desse tipo tem um conector BNC com dois terminais de parafuso. Os baluns VGA/DVI são baluns com circuitos eletrônicos usados ​​para conectar fontes VGA/DVI (laptop, DVD, etc.) a dispositivos de exibição VGA/DVI em longos trechos de cabo CAT-5/CAT-6. Extensões acima de 130 m podem perder qualidade devido à atenuação e variações no tempo de chegada de cada sinal. Um controle de inclinação e um cabo especial de baixa inclinação ou sem inclinação são usados ​​para percursos acima de 130 m.