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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 |正序浏览 |阅读模式

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x

+ a! g/ D- K; p! H5 P传输线 巴伦# c6 g! Y! L. F7 W' u
9 f0 i, p4 [; h1 {  d6 B8 ]

; s+ s. V" C( g- o. ?- D! m4 s1.基本原型:
! j' q7 i8 r3 J% X( }2 T6 X

, H& q& J. O) C

( m, V, o7 t$ [1 D2.最佳传输条件:
/ ^8 d/ x: H( B

3 e3 ^# b# p2 E- E6 P2 W
1 T/ Z6 x3 g: L  E  Q
2.2 传输线长度l应尽可能地小,工程设计中一般取<λ/8

" ~2 E9 T- a4 Z6 P3 |% e; v; f
' D1 T( v: ~( x
3.相关公式. I7 l; t5 X1 R( s; H  i7 y" G
3.1传输损耗公式:9 P) q" K: [6 h" y8 y# l2 U
$ L7 E' g6 T0 R

3 Y- q) O1 \3 b7 \9 a( V

$ x4 P1 p- j$ _0 J5 `4 k, v
3.2反射损耗公式为:

) i0 {8 E6 h  H; a4 x2 ]
8 |  L+ }5 t1 @* Z
" s: z2 _4 g' u- A5 |# {
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。
. u8 Y" }# `$ e
' T1 e. v' q! v( V0 H
3.3磁导率
) f0 x1 |( m: }8 Q2 E
铁氧体磁芯磁导率随频率变化的影响:

' S. x$ f) ?# T% \
磁导率随频率 变化的公式为

& T: x( ?6 p& M7 c, Y$ H
* p) U! x( H8 E" p! ^- `- L
2 t& @& H: g4 F4 h
( N4 G& B7 l8 ~7 x/ K
式中,S为斯诺克常数,,fr为截止频率。
; C) G% n, x, m( }! H0 M" |
7 C8 R% |# Q* g$ g
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。
  ]* @& M- a$ N; T, A/ `6 ~
6 F! Q4 ^* U% ~: E0 c
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。

9 ?* K: p* `) w3 R

1 n5 q  c  |- S! A- ]
) ~7 L! Y* l$ j! e- X6 Y/ I/ w/ L

* }, P/ B* z! I* }4.ADS 中低端巴伦模型* s, \' e4 n0 W) a. v
: I7 L4 d' J# }" l3 V% l
BALUN1 (Balanced-to-Unbalanced Transformer (Ferrite Core))
) {. H4 p. i5 d) N. J
Symbol

) q8 d% m( ?$ }* R5 S8 x9 E9 F/ I. ]0 a6 H
Range of Usage
- N; F1 ^( N0 k) M3 W; S
Z > 0, Len > 0, AL > 09 ?+ R2 |! d: Q6 Z5 a
K ≥ 10 A& h, R: \: m& M, e, V
A ≥ 04 ^% w$ T" X" X) h6 b. e9 T
F ≥ 0
8 n  K4 ~7 J$ U$ l) N! bN ≥ 1
( a5 p  v  p, B3 n" R; e: \/ s/ @/ }
Parameters
* |+ Y5 r+ d4 x2 ?
  
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
  
- Q) F6 C9 j, O3 q  R
·      This component is a length of transmission line(specified by Z, Len, K, A and F) coiled around a ferrite core.
% ]& {: X. F2 h4 J9 S) {
Choking inductance Lc accountsfor low-frequency roll-off and is given by
4 b- x! g# B  x( tLc = N2 × AL' F& n2 h/ C$ d
A(f) = A (for F = 0)
* \/ @* |( R- [, _+ f1 n6 H# [1 {A(f) = A(F) × file:///C:/Users/wanghai/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image013.png
6 C) l" K7 i0 x2 N# w(for F ≠ 0)
6 b, W( E; j( c8 N  pwhere
' ^3 t- `, U! h1 }$ @) of = simulation frequency2 ?- N* }# |8 `1 v7 @' X
F = reference frequency for attenuation

6 m3 Y7 V2 o5 M( _( U4 K" H
For time-domain analysis, an impulseresponse obtained from the frequency-domain analytical model is used. Thiscomponent has no default artwork associated with it.

6 {) w, S9 ~0 W0 F' G" T
·      The "Temp" parameter is only used in noisecalculations.
( v6 A) R9 w$ Y/ O1 V3 U
·      For noise to be generated, the transmission line must belossy (loss generates thermal noise).
4 v* g4 K. h8 E1 i
6 Z/ S7 t  N4 \) c+ B: L" h

& O$ @1 v9 E! q: ?/ z( R5.小节:
  A& s, j5 d* _. b7 z' V* S4 ]
调节ADS 中的参数可以仿真出巴伦对应的传输损耗;
# t" V2 _9 N; i% z. B, y% h: J- T
介电常数环节需要进一步讨论;.
" |" \0 e. V' w1 D

. c7 b* Z: E' z* `% a5 \
& p) q) h+ H; \) C9 V

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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

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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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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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。
2 ]: b' }- K: m7 u, \ads 对应模型比较多。

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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。2 ~+ j) ~( h$ l: |# V
巴伦的实现方式有传输线和变压器时的。
: m1 W! |/ Y7 n+ z: \
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