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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
1 i: e! j; b/ s. s: @! R
传输线 巴伦
8 M, f4 {" _1 N
4 i3 Q, u' w4 I. e; Q2 o) d

2 V" x1 h, P) u* Q$ \" _* q1.基本原型:
2 C6 u" ~8 w; G. o" T
+ u1 T3 E/ l: z3 h+ o- Q

2 c+ K+ ]% S3 m0 B5 W5 R1 |2.最佳传输条件:
% Y. |& v# T0 Y2 r& ~5 M$ S& `
8 `0 }) d) R7 L0 G# d6 a/ N

- E: I+ s  J& J  ^. t+ r+ |
2.2 传输线长度l应尽可能地小,工程设计中一般取<λ/8
$ U$ b4 h: @) h2 G% V
5 O' X* R& g% E! z$ G8 Y; B
3.相关公式
# ]! P0 U! ^! Q( r% B$ L3.1传输损耗公式:! p- k" S9 \8 N0 ~7 B3 H
; F5 A% H2 z# J3 K, k  }8 }
  o2 [( f* q7 L  G: ?4 @1 \. k  `

8 G, {" X" e. z  l; ^' J* P% ^
3.2反射损耗公式为:
2 G9 A& H4 d4 P4 t4 n4 {# Y
* t: ]9 L3 a$ T4 l- y% ~: q) e
" O" p" T( p- _
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。
$ i5 P* j. ^9 q6 J$ u
& k  d0 c( u7 r! Y7 J/ x. A& S: X# L
3.3磁导率
$ U; L8 D: h5 M5 s# \
铁氧体磁芯磁导率随频率变化的影响:

; }1 r7 k5 i0 h. a  @
磁导率随频率 变化的公式为

3 ^, A' [) c1 |
9 [4 ]. @4 a; O3 i; K

+ a: `5 V$ N  ?
( L( H) ~( e# S
式中,S为斯诺克常数,,fr为截止频率。
' w8 A% D% \+ m4 @- }
: f* }3 @4 f& a7 }% ?3 [# x
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。

+ n- |7 ~* _5 ~. o. E+ l6 O

: r8 j' N3 T5 P
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。
! |, s, ?4 k* i% l. [! q" I
) x3 k: l7 @& H/ f$ j7 @% x

4 E& I5 v+ u1 y" v7 Q

* K- Q2 d0 m9 v3 V* j. s4.ADS 中低端巴伦模型
8 s. y. ~* I9 g/ N* n, M/ Q1 T

) U4 |% [# u7 o& W7 {
BALUN1 (Balanced-to-Unbalanced Transformer (Ferrite Core))
9 R" d, I0 E+ y# Q: Z
Symbol
) e0 J8 l) u$ w7 f; M9 t4 ?. }

- F4 f; H5 u$ @* y' g
Range of Usage

5 Q0 s7 h0 A; d# p5 G- ^
Z > 0, Len > 0, AL > 0
, R- S+ s4 {+ d# g1 XK ≥ 19 g- e& O% t1 |) W% [7 q
A ≥ 01 P9 n* f' D% n- [' p, F
F ≥ 06 N& L' E/ [  _+ k. k) F6 G- P
N ≥ 1
* ?: z+ }& N% k
Parameters

" L* l) S3 p7 P. w, D  y% k4 Z" f
  
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
  

0 P, ]4 Z/ n2 v+ x+ O9 L
·      This component is a length of transmission line(specified by Z, Len, K, A and F) coiled around a ferrite core.

! Q9 M9 a3 q* w' z. m1 O! ^
Choking inductance Lc accountsfor low-frequency roll-off and is given by6 j& E' y+ B# _) F) ~
Lc = N2 × AL: E! J) h! A5 a" `" Z) k
A(f) = A (for F = 0)7 e& D5 T5 b& u) F( ]
A(f) = A(F) × file:///C:/Users/wanghai/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image013.png0 B- `; F9 {: W& V2 v! q2 p
(for F ≠ 0)$ `9 W+ ?8 \4 j$ z- ~
where
( ^" K# ]3 b1 Q4 z9 P$ B( q1 Rf = simulation frequency6 U6 ]/ M5 e, ^0 {, `" `( D6 K
F = reference frequency for attenuation

6 M- A$ r' q# s8 O
For time-domain analysis, an impulseresponse obtained from the frequency-domain analytical model is used. Thiscomponent has no default artwork associated with it.

, a) E  C) H3 }+ Y
·      The "Temp" parameter is only used in noisecalculations.

0 `8 S3 f3 v/ w
·      For noise to be generated, the transmission line must belossy (loss generates thermal noise).
0 W4 _( b8 T2 \! p
# T2 ^3 \1 I) N. U1 Z. c. G

- x, C% \' ?( z3 r5.小节:
: k8 ]6 U" k  U( F% z
调节ADS 中的参数可以仿真出巴伦对应的传输损耗;

& j3 n: q  c! S" R7 `( d/ v
介电常数环节需要进一步讨论;.
; o& B9 J$ @7 k' J% D+ W
3 `7 L/ W" d) V3 J: y1 n

, j4 F  f* s# k% Q$ D

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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。
4 w7 J7 F* c( R6 Q% N- _巴伦的实现方式有传输线和变压器时的。
. P$ N% k4 n* R6 g9 D

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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。
. F; V2 F4 K# o: sads 对应模型比较多。

该用户从未签到

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

该用户从未签到

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

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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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