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

+ K0 @- h: W( n5 G4 ?/ e

. P# P/ w5 R* A& q9 k# I1.基本原型：
! L* h! \" |5 z& D. z

/ \, E( y. y, l1 ^. \2.最佳传输条件：
/ \. \) O3 T! Y- @. N% R1 g

1 x& b7 w/ F0 }4 l

5 G5 w7 s. ]$ c9 Z

2.2 传输线长度l应尽可能地小，工程设计中一般取<λ／８

3.相关公式
3.1传输损耗公式：

' Y8 o3 T! \7 C

3.2反射损耗公式为：

. N, g5 L( M: K2 H, M5 F: D  m: ~

, G7 u. x( k5 M9 \

( N' q# i- }0 a5 K" U) F

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。

) T" L$ a, R% @; U" D

3.3磁导率
1 I, S6 v: p+ G* O7 t/ i' i

铁氧体磁芯磁导率随频率变化的影响：

  p% A+ S# f+ L/ z

磁导率随频率 变化的公式为

& X  F1 b& ?* P" p" L0 K* @

3 \  w8 b) ~4 T' E9 C, u

& d* Q7 B( i0 l. w' Q9 D! a

式中，S为斯诺克常数，，fr为截止频率。

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。

# K5 C( E/ p3 s0 ~& w

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。

; v" S3 J( x% r! _9 _

! _; Z) B+ ]$ z8 h) D

4.ADS 中低端巴伦模型
6 x' _# J* [# V# z0 ?! {6 o  S

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

# U/ U; f# P& W- o$ D; S  D

Symbol

$ R' b/ c% S( [) P8 L& h

Range of Usage

4 c. B/ t+ v4 F4 w0 R1 i

Z > 0, Len > 0, AL > 0
3 i+ ~( e% _+ x( I5 G# GK ≥ 1
% G- R) j- A5 `  D1 l) _8 [" }A ≥ 0
F ≥ 0
N ≥ 1

Parameters

/ @) t8 }3 }: a; M* l0 t- L

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

4 f1 g8 ^( o, C* D

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

Choking inductance Lc accountsfor low-frequency roll-off and is given by
& a  U* K0 w3 N9 w; |2 T5 F8 z2 kLc = N2 × AL
+ G1 O8 b0 t  _! t9 G- IA(f) = A (for F = 0)
+ a: w/ Y. q5 C: Y! C( t3 L5 BA(f) = A(F) × file:///C:/Users/wanghai/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image013.png
(for F ≠ 0)
where
f = simulation frequency
4 Z2 c+ @& _/ f3 c- WF = reference frequency for attenuation

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

2 U* t9 L! T: |$ g

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

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

; o4 h9 R' ~6 @2 d

5.小节：
' M2 P2 A  o/ T1 f% |

调节ADS 中的参数可以仿真出巴伦对应的传输损耗；

+ z6 v" a! ]% U3 ]- u

介电常数环节需要进一步讨论；.

# s& D& @! a  F# y

7 y' t8 s: E  \9 M( S

汪洋大海

ads上balun有多种。
% w3 ]1 a- r1 A% {0 [* K! z3 H巴伦的实现方式有传输线和变压器时的。

汪洋大海

在我们的实现中，多用变压器方式。
/ @2 A8 p+ @7 k# Y4 X1 E7 ~3 R- wads 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