传输线巴伦设计时需要考虑的参数和公式

汪洋大海

传输线 巴伦
9 }) d  q* _* x# H4 R: q1 J

+ W) u" [: c9 K) Q/ |% g

1.基本原型：

; D  X' d- e  V) j& K1 q

2.最佳传输条件：
3 N2 R- z2 x: R! ]4 r

7 N/ _5 Q. t* {, V, I2 b

2.2 传输线长度l应尽可能地小，工程设计中一般取<λ／８

. W  I# ]: d% ]* ^6 d; J

3.相关公式
# C/ g& t6 I1 ~8 @5 l4 @. V! |* j3.1传输损耗公式：

+ V7 E& D; s6 |% N

  J0 V+ a, A( ~' Z# u0 V

3.2反射损耗公式为：

" n6 b* o3 ]) }! n

5 n5 O+ O- N7 o# {1 G4 K

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。

1 f. J2 g& t9 e7 n1 o3 S; m3.3磁导率
7 t7 j: V1 n$ F$ _) R1 l

铁氧体磁芯磁导率随频率变化的影响：

磁导率随频率 变化的公式为

( s6 p1 ]& `3 c4 W1 b1 z

  ^  E) b1 W+ I- \/ R5 k" e2 O$ U

式中，S为斯诺克常数，，fr为截止频率。

' ~/ ^7 R) j& a# i! Z$ L1 @

8 E, n2 U7 Y3 s6 \! C

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。

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。

4.ADS 中低端巴伦模型
7 H9 X6 K' @; P, @" n) H

& g+ D( b5 T- O) g" y( x/ }# Z: q& J

BALUN1 (Balanced-to-Unbalanced Transformer (Ferrite Core))

Symbol

, j# D# H: r" ^& E/ q: _

Range of Usage

0 H0 d, ~1 U' s( ~2 y* d# I

Z > 0, Len > 0, AL > 0
K ≥ 1
* J! `7 Q! s, r2 n5 i# KA ≥ 0
F ≥ 0
N ≥ 1

" T$ k: |0 ~9 j: `

Parameters

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

·      This component is a length of transmission line(specified by Z, Len, K, A and F) coiled around a ferrite core.

* o9 w8 w9 Y9 G" g

Choking inductance Lc accountsfor low-frequency roll-off and is given by
; z# v1 _7 G1 ?  J2 b& K2 [8 C% yLc = N2 × AL
A(f) = A (for F = 0)
A(f) = A(F) × file:///C:/Users/wanghai/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image013.png
(for F ≠ 0)
2 Z1 d9 w: r9 u+ e% l2 swhere
f = simulation frequency
F = reference frequency for attenuation

. S2 c& d$ x8 E" }

For time-domain analysis, an impulseresponse obtained from the frequency-domain analytical model is used. Thiscomponent has no default artwork associated with it.

·      The "Temp" parameter is only used in noisecalculations.

) o* k% V" h1 @2 e* q% Z: ], C

·      For noise to be generated, the transmission line must belossy (loss generates thermal noise).

' D; z0 ~! L* F; r' f

( ]" i# }" X! Z9 i. _) E+ {; `1 z

5.小节：

调节ADS 中的参数可以仿真出巴伦对应的传输损耗；

介电常数环节需要进一步讨论；.

, t8 v2 q. E, s1 N, a$ u

& G1 I" R" [) e+ e4 h

汪洋大海

ads上balun有多种。
巴伦的实现方式有传输线和变压器时的。
; E3 `0 E5 j/ @0 I9 s

汪洋大海

在我们的实现中，多用变压器方式。
, }" ~+ k7 i  j) H/ \, Bads 对应模型比较多。

power2268

巴伦传输线不好控制

octhey

感谢楼主分享，请教下Inductance index值的设置有什么讲究吗？谢谢

horn

变压器式巴伦还是比较常用的