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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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1#
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
: A( ~! l, G1 ?/ g  H, F- H  z
传输线 巴伦
  Z- D) n- `; v+ u3 ^. ]

4 G9 h7 v. W! U2 A9 k+ W

2 m  R6 A; U6 c* Y  U) E) b1.基本原型:: Y  ?: V) B5 q7 N0 @
% j$ h; J' }: M1 d$ j. W1 u7 ^
1 l8 a7 p: y* S7 ?/ C- r- o8 z
2.最佳传输条件:
) t8 \7 W3 ~" e

) P8 ^2 Y7 P/ D: V' m* g/ s
3 A; A( e0 A; j. _( s. v
2.2 传输线长度l应尽可能地小,工程设计中一般取<λ/8

; ~# w3 k" B/ r, i1 M

/ d& T, n& E- }  Y  D; o; g% ]3.相关公式: N) O1 ^2 D9 i; x0 g
3.1传输损耗公式:2 H6 l: _6 O3 n4 K( @# ^
  l1 \' A! H' L' c& S- a
2 w' N; r7 `  ?0 f: \

% r9 s4 I0 G) ~* P- M! T$ Y
3.2反射损耗公式为:
/ D" ?, X& x4 r- y/ R1 ?
; ]8 C* y  q  j4 E

$ `; ^# Z. q6 Z3 w
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。

5 j' {) s) U2 x
, ?1 P8 ?* a* R- ?6 Z  |' l
3.3磁导率
  V3 u& ]% z* c( X( ^
铁氧体磁芯磁导率随频率变化的影响:

, [* H! U$ P6 L3 B- n. @, F
磁导率随频率 变化的公式为

9 h. S  c( e7 d6 d
) m7 z. B$ H+ O! m( _: P$ [1 Z
, \" c- k9 {8 l- `" G  t

+ S& u, j2 J( @$ C6 i5 w3 a* N: K) Y
式中,S为斯诺克常数,,fr为截止频率。

( [  t9 k* Z( I# L8 y

4 ^" l# C# u+ \" 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。

1 ^* W- E$ M: [0 [5 [6 q0 }' Z

) k0 G$ L2 ^% p- ]* e. d. {. k
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。

8 ~3 W/ w# r% h; v, t; y$ y$ V2 W
2 R" |3 g3 q! i/ b. C5 x
8 O# ^3 }0 w0 a" A; y" }
) a% D+ L% O  v  U
4.ADS 中低端巴伦模型
4 I7 V$ b% t! j
/ X. v* i! k- v( ^, L% F
BALUN1 (Balanced-to-Unbalanced Transformer (Ferrite Core))

7 t/ f+ Q6 w. i. O# N) ]
Symbol

# W8 V' b) }% q' b' W0 j8 P5 Y; n  d& `& L1 [5 U
Range of Usage
$ a* r8 M+ D6 Y  h. X# n! J
Z > 0, Len > 0, AL > 0
1 T  _' ^- w9 N3 z# yK ≥ 1) K* v' E3 H2 p
A ≥ 0. J  j3 Q4 \; O* }0 T0 v
F ≥ 0- U, a* ^& B; j0 N; B/ {
N ≥ 1

. J  A/ v7 x# e& Y$ H$ s- Q/ ^* A
Parameters
, r; C: i) J8 T2 Y+ c. Z+ q0 O  |
  
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
  
) ^+ I  y  Y; c
·      This component is a length of transmission line(specified by Z, Len, K, A and F) coiled around a ferrite core.
  x) m" E# }9 E3 ]9 r" j9 W
Choking inductance Lc accountsfor low-frequency roll-off and is given by
; F1 Y# ]3 C1 ^  PLc = N2 × AL5 x$ k6 a- E& u0 H# A
A(f) = A (for F = 0)+ N% L# _  A1 X) Z" G
A(f) = A(F) × file:///C:/Users/wanghai/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image013.png, d; H1 L- U; j$ g
(for F ≠ 0)
5 s9 X3 T# X( o7 H2 cwhere4 ~  `0 D# ^- D4 \
f = simulation frequency: H- t6 f- k  s3 Y4 c
F = reference frequency for attenuation
( N$ u% }# C" X, O4 j/ x4 G
For time-domain analysis, an impulseresponse obtained from the frequency-domain analytical model is used. Thiscomponent has no default artwork associated with it.

" M+ E. n. i% N
·      The "Temp" parameter is only used in noisecalculations.

9 \# z* ~/ p2 ]$ r7 W9 N1 V
·      For noise to be generated, the transmission line must belossy (loss generates thermal noise).

9 I. B. ~2 r+ f6 F
% L) A/ o- E. Q+ i0 b
! E1 p# x( `% n$ q
5.小节:
+ P' t2 S$ {  _3 A. H4 I* y
调节ADS 中的参数可以仿真出巴伦对应的传输损耗;

; R7 i' r+ \6 c9 ?1 }0 Z+ c% J
介电常数环节需要进一步讨论;.
6 g# v) i  v& u0 b. ?

) o( d& i' v* ]0 t; e8 V- n& ?# ~1 D# Y1 [; T# H

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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 ~( t" ]2 O6 g5 a5 u& H
巴伦的实现方式有传输线和变压器时的。' p; ~1 h/ }; [; C6 s

该用户从未签到

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。6 A, P) h3 C; s, a. D$ _' Z
ads 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

该用户从未签到

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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