传输线巴伦设计时需要考虑的参数和公式

汪洋大海

; i' }+ n  F, \6 u7 V6 r) ]) l( \9 p传输线 巴伦

1.基本原型：
* ~8 I& O$ J0 J7 q& F4 i

8 [1 L2 G7 y% B

5 U/ i5 _+ _4 M4 x( s) H2.最佳传输条件：
: v  ?- N( m1 H7 V+ R

2.2 传输线长度l应尽可能地小，工程设计中一般取<λ／８

7 l  j. i& V2 e9 ]4 F

3.相关公式
3.1传输损耗公式：

1 e: S: `: o8 @' A. d5 a

# x& D' O: D; i# }& m& j

9 s( ?1 @9 B& y2 l

3.2反射损耗公式为：

" m1 l" j1 S9 w4 x5 e# |* V8 U

% N' m( d8 t! l8 A

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。

4 z5 @7 f3 {% r$ r8 ]) E  Y7 O

/ Z+ D) d6 N6 B3.3磁导率
. A& n; I" m9 C1 R3 E5 Z7 B

铁氧体磁芯磁导率随频率变化的影响：

5 ?: K( t3 s, Y  o  ^/ t

磁导率随频率 变化的公式为

" v4 g3 M  L0 B% J

式中，S为斯诺克常数，，fr为截止频率。

0 }$ r/ l1 i4 M. C2 ?( M$ i" Z% r

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 B/ O* R3 J2 _

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。

% I# b- G4 ]9 b. q, Y+ [4.ADS 中低端巴伦模型
3 Q5 R  i4 n; b0 C7 O1 [

/ B- {1 K6 _) _4 p2 `

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

$ g7 `2 X) \/ G) h. b( h

Symbol

Range of Usage

2 @8 j8 X) N* l+ S1 _3 z* p

Z > 0, Len > 0, AL > 0
K ≥ 1
# h% s- D7 ~- k+ ], A! `+ E8 uA ≥ 0
F ≥ 0
N ≥ 1

, @0 d5 E' Q/ j# v& t/ n: G

Parameters

3 e4 l  u& Q# I6 z

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.

! G  X6 A& E3 ~1 b! h) A, b. Q

Choking inductance Lc accountsfor low-frequency roll-off and is given by
* N2 r5 n$ Y& ULc = N2 × AL
+ O0 Y, }* @  @' p% b) k$ X+ s8 dA(f) = A (for F = 0)
A(f) = A(F) × file:///C:/Users/wanghai/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image013.png
(for F ≠ 0)
where
0 _1 M- W! R5 T' }  u1 G/ jf = simulation frequency
6 {, \8 U. W* A! {9 R- }3 ?; N$ m( B' nF = reference frequency for attenuation

8 t  \" p  a6 p" i/ D0 y3 j2 N

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

, ^4 `7 C( H; V" h( {/ \8 _

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

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

5.小节：
( b% k+ g, Z; O) C

调节ADS 中的参数可以仿真出巴伦对应的传输损耗；

* R8 _1 o4 s; K$ H1 \5 w% C) |& u

介电常数环节需要进一步讨论；.

' m5 M! @& H; g

7 T) d: i& A# g# J

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。

汪洋大海

在我们的实现中，多用变压器方式。
* k* H0 }! }1 [  k  H; U" b& i. Zads 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