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传输线巴伦设计时需要考虑的参数和公式

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发表于 2019-4-12 16:54 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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x

2 {% [) j& z- ]( T: B4 t" g传输线 巴伦
5 R" X0 q% D, ?8 n. C% I; c
( t! G! m, P+ V! p( l

3 k9 N1 u# t5 m1.基本原型:
# u: G7 z* A& d* c; t! c- h
% V% v2 p* c: }3 n/ x" J; O# h. i
' |0 g& h- W+ r- D" r2 z; Q
2.最佳传输条件:
6 H/ M8 `2 Z7 w& g  M/ u4 s2 z' v
0 q0 d; o5 `" I- J7 g7 q8 T( ~+ A
# t( n, `0 W; F& u
2.2 传输线长度l应尽可能地小,工程设计中一般取<λ/8

! Y9 H& m. g' F  H# z0 v2 p' f5 R2 S
3 I, t5 K4 q% q8 j  p: C
3.相关公式/ h( F. _0 d* N) W
3.1传输损耗公式:/ F! p" }" X( s% B, d" h' A+ V

7 o% y$ |7 n1 z9 P& c$ U% |/ x7 w
" y. T& v: ]* }  I3 M  ~

' P8 m. U& F% r* [( M: Z6 J- D1 B
3.2反射损耗公式为:
) p. s+ y9 F, v" p) X+ [
4 N! Z: A9 |  i: t  a

7 K7 M4 z$ B8 x& c9 j$ W' h. ?; l
式中。Rg为源阻抗。L0为空芯绕组电感,μ’为磁导率实部, μ”为磁导率虚部。磁损耗角正切tanδm=μ”/μ’。选择μ’高、tanδm大的材料能够 同时满足传输损耗、反射损耗的指标要求。
+ E) x6 `' l% H
) o* G! C8 }  z  \
3.3磁导率
/ ^& n8 K. F- s6 Z2 i. {
铁氧体磁芯磁导率随频率变化的影响:
% [- y8 e2 C* i/ }  B4 |
磁导率随频率 变化的公式为

( W8 k( V0 P& n
2 |( J! f3 a) B- g' z

% _, P' r$ R/ e6 f1 p

. ^* w; E. {% a0 p5 O$ K$ N- u
式中,S为斯诺克常数,,fr为截止频率。
) _( q- ]" b' y) W
+ f% R- j% Q0 w6 q/ G/ o% ^" P
将上式代人传输损耗公式进行分析得知应选择截止频率低、斯诺克常数高的磁芯材料。
; z% b9 ~5 a( r

1 @" l$ o  U8 O* ?7 n
综上所述,可以得出磁芯材料的选取原则是要求低频初始磁导率μ’高、截止频率fr低、斯诺克常数S 高、损耗大tanδm的材料。

# W! i/ Q0 W5 z/ I/ D& {

& z& F( S3 m6 z* W
' l! f& @2 E9 P' d: |" W0 D
6 p, K  [6 L  |7 S4 q. C
4.ADS 中低端巴伦模型
+ j0 S: O4 N7 G
8 |* a& Z/ Q4 `
BALUN1 (Balanced-to-Unbalanced Transformer (Ferrite Core))

3 g4 T' t+ ?. N/ j9 e
Symbol
6 m1 B0 I4 S8 S, I& v8 r9 d1 E
6 }$ i% v( D. r+ `" \$ F3 P
Range of Usage

  c6 F" D. H* z" |( i
Z > 0, Len > 0, AL > 0
: E3 T: E! S! k# N0 HK ≥ 1
6 C# [, u1 Q3 C) h8 vA ≥ 0
, O* q% a- h+ P% M2 u( f; xF ≥ 0. q2 e% X0 }% C# g  K& L
N ≥ 1

, g. q8 ?( B) {5 Y6 r7 Z
Parameters

! d/ E+ I6 c" |: f7 c6 x0 M
  
Name
  
  
Description
  
  
Units
  
  
Default
  
  
Z
  
  
Characteristic impedance of transmission line
  
  
Ohm
  
  
50.0
  
  
Len
  
  
Physical length of transmission line
  
  
mil
  
  
12.0
  
  
K
  
  
Effective dielectric constant(有效介电常数
  
  
None
  
  
2.0
  
  
A
  
  
Attenuation (per unit length) of transmission line
  
  
dB/meter
  
  
0.0
  
  
F
  
  
Frequency for scaling attenuation
  
  
GHz
  
  
1.0
  
  
N
  
  
Number of turns
  
  
None
  
  
5.0
  
  
AL
  
  
Inductance index(电感指数
  
  
nH
  
  
960.0
  
  
TanD
  
  
Dielectric loss tangent (介质损耗角正切
  
  
None
  
  
0
  
  
Mur
  
  
Relative permeability (相对磁导率
  
  
None
  
  
1
  
  
TanM
  
  
Magnetic loss tangent(磁损耗正切
  
  
None
  
  
0
  
  
Sigma
  
  
Dielectric conductivity (介电导电率)
  
  
None
  
  
0
  
  
Temp
  
  
Physical temperature
  
  
°C
  
  
None
  
7 I6 o2 N- i0 R3 B( h
·      This component is a length of transmission line(specified by Z, Len, K, A and F) coiled around a ferrite core.
8 }9 F% V) V  |* I% @
Choking inductance Lc accountsfor low-frequency roll-off and is given by
* |' G. D% B+ \Lc = N2 × AL
& I5 _, d7 y; s. oA(f) = A (for F = 0)) v! p# b- _$ ~+ m2 Z7 T
A(f) = A(F) × file:///C:/Users/wanghai/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image013.png4 N/ z* M3 q. A
(for F ≠ 0)! M) n& C$ m+ S6 e
where
; u- F9 ^' V4 k+ o6 |/ H1 pf = simulation frequency
6 {7 F1 f* U# LF = reference frequency for attenuation

9 Y  _9 H* x3 ]
For time-domain analysis, an impulseresponse obtained from the frequency-domain analytical model is used. Thiscomponent has no default artwork associated with it.

. E( F7 R5 b& x# R/ m( s. J
·      The "Temp" parameter is only used in noisecalculations.

) u3 j- W0 P4 ~  |0 K) d5 z3 @' Z
·      For noise to be generated, the transmission line must belossy (loss generates thermal noise).

# Z+ K( I* ^- Q- d
& F0 f8 O9 Y! M# W
1 C/ a2 Y( [4 K7 W, M
5.小节:( b& y5 l+ F6 t$ F8 o
调节ADS 中的参数可以仿真出巴伦对应的传输损耗;

$ n, {" A" b7 f& r  h
介电常数环节需要进一步讨论;.

0 C: o8 o# E8 R& `' K# A
2 m3 L# C$ n- A1 F, l

2 S3 s& |% J( }+ x* w* @

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2#
 楼主| 发表于 2019-4-12 17:20 | 只看该作者
ads上balun有多种。  o8 y, A' B: I1 j/ N1 ~% w# i
巴伦的实现方式有传输线和变压器时的。' z0 u/ h! n3 b

该用户从未签到

3#
 楼主| 发表于 2019-4-12 17:21 | 只看该作者
在我们的实现中,多用变压器方式。" a4 }- U; ]: @2 L: _8 i4 t' Z
ads 对应模型比较多。

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4#
发表于 2019-4-13 08:58 | 只看该作者
巴伦传输线不好控制

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5#
发表于 2019-4-13 09:35 | 只看该作者
感谢楼主分享,请教下Inductance index值的设置有什么讲究吗?谢谢

该用户从未签到

6#
发表于 2019-4-15 11:08 | 只看该作者
变压器式巴伦还是比较常用的
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