传输线巴伦设计时需要考虑的参数和公式

汪洋大海

  [. o- u& B3 P) T传输线 巴伦
  [. V, k2 g- q! G8 j' M/ O

6 m* |; P+ o  t, \3 D) [, ?

1.基本原型：
9 ~8 U5 X% Q$ H# R

1 D' q+ s2 ~% r3 B' G9 X6 l& Y) l

% J% R3 k& R& D% z$ y: K2.最佳传输条件：
" @- D$ N* A6 G- Z

5 W& D  B- |* T  [& G  _4 J+ \: Y

2.2 传输线长度l应尽可能地小，工程设计中一般取<λ／８

* ?! r3 ?* i( S$ a6 h* b. \! t

3.相关公式
5 }/ B0 u& q8 j3.1传输损耗公式：
% S; ~9 R$ x  J: V6 D! f% `% T

2 X/ F6 l) Q0 V: e. H/ `6 Y$ I

! A& }0 e$ P0 n3 r

' H3 f5 p6 @9 |$ n3 J

3.2反射损耗公式为：

! C$ ~$ T6 v; U+ i* Q

# f. D& c$ N2 U- d- ?) u* e

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。

# o5 K: @! M" e. x; K0 N

* V+ q7 w- X7 `3.3磁导率

铁氧体磁芯磁导率随频率变化的影响：

8 s, V2 c0 X' D# M- k; C; L

磁导率随频率 变化的公式为

3 p3 N( k+ Z* d5 N6 N3 }3 Y, u

# ?( P. ?' }5 \$ V1 y' V: |; [

式中，S为斯诺克常数，，fr为截止频率。

1 S+ |- h& p4 G  I& Z$ C" i

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。

% g  k1 w. s" h

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。

) l4 F1 M  C) d

; P2 V/ `# a7 E# P

& @  A, U& |9 t4.ADS 中低端巴伦模型
% O" d& Z& T7 b9 t4 U

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

+ |( e# x2 K3 o" |4 G3 ]! S

Symbol

Range of Usage

+ ^6 J. y0 |( H" s' a2 I

Z > 0, Len > 0, AL > 0
% e) y. x* L2 \, y2 |K ≥ 1
6 z0 ~& n( a* DA ≥ 0
) u5 G* t- N/ Y, E% eF ≥ 0
N ≥ 1

& }2 i' w& R/ Y! Z5 s

Parameters

+ u/ B& }. C$ z8 B4 f9 q

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

( V9 S: @' L. Y/ U; `, N4 Q' H  h

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

+ {# L  a5 _( ~/ {/ |" R/ ]/ K3 i7 h

Choking inductance Lc accountsfor low-frequency roll-off and is given by
( Z5 J  B) Z) F9 QLc = N2 × AL
& h6 z9 o9 Y8 q2 iA(f) = A (for F = 0)
. {1 [; }1 _; \A(f) = A(F) × file:///C:/Users/wanghai/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image013.png
(for F ≠ 0)
( c' t) m6 t8 Y+ C0 I9 Fwhere
f = simulation frequency
9 E. U) p6 X0 A( s+ w4 e: ]F = reference frequency for attenuation

) y* Y/ T* P# a* n6 e( V

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.

; w2 W" a4 h4 H6 E6 a$ A, O3 G0 S( o4 |

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

, T" M0 X* b7 |2 e1 h: S

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；.

, u5 |4 Q8 S, y: s5 G3 h1 X

汪洋大海

ads上balun有多种。
: F* q9 C( \7 J1 A+ h, I巴伦的实现方式有传输线和变压器时的。
) C% a" S/ h. u: K# l+ ?! S2 F6 q& s

汪洋大海

在我们的实现中，多用变压器方式。
ads 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