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

1.基本原型：

, z3 v) Z& f$ s% L% M

5 V3 [& s, o0 h: ]) x2.最佳传输条件：

7 _3 y+ U: E' H: w. u

: O) T  m' {  V, N$ ^: A! \

2.2 传输线长度l应尽可能地小，工程设计中一般取<λ／８

0 R* L8 V. O# _$ A  u

  ]1 r& a: W1 c- f' m% v* g8 X3.相关公式
3.1传输损耗公式：

7 R' h- f4 J1 P# ?0 o8 d% `) T4 _

3.2反射损耗公式为：

; b, I$ D6 `% ]

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 L: L) V3 t3 _3.3磁导率

铁氧体磁芯磁导率随频率变化的影响：

" V& Z" x- L! v" E

磁导率随频率 变化的公式为

; K+ y5 J4 d6 e* l: o

式中，S为斯诺克常数，，fr为截止频率。

& J+ S& T: ~' U' ]+ Y

5 ]. Z1 r) Z( R7 B2 m- y' E5 l

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。

5 o2 D. Q2 V& n5 B9 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。

! b1 p. ~' |& Y9 K. |0 _7 f

4.ADS 中低端巴伦模型

; v& Z7 [8 c! b- n& I6 e5 l: P

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

& O$ x& M. M3 c0 b$ }. i: D3 i

Symbol

Range of Usage

* k2 r' T% I" d8 x( B! p/ R( {

Z > 0, Len > 0, AL > 0
! h  r: r( o- Q, I) A9 RK ≥ 1
A ≥ 0
F ≥ 0
: i" E- Z. C' |' `2 v) y5 zN ≥ 1

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

5 G7 o( u* @/ b$ S* B

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

0 I: ^2 i7 F! }6 x/ A

Choking inductance Lc accountsfor low-frequency roll-off and is given by
. }% T$ i# c1 ]1 p/ ULc = N2 × AL
8 S3 Y9 T3 R. R3 d7 M. b0 L- r7 tA(f) = A (for F = 0)
A(f) = A(F) × file:///C:/Users/wanghai/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image013.png
" Q4 z* q$ z- D2 l+ i3 c& t7 _(for F ≠ 0)
/ V  X0 U5 r  a8 ?& m+ l: j2 ^# x7 ~where
f = simulation frequency
F = 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.

" g, E: _9 b/ g

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

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

+ c" z0 C: m9 z( Q5.小节：
$ w; H0 `) I  k4 l" H6 m$ S# v

调节ADS 中的参数可以仿真出巴伦对应的传输损耗；

/ t$ ^6 y5 y, K7 ?

介电常数环节需要进一步讨论；.

汪洋大海

ads上balun有多种。
/ B5 `/ w% E# |$ }2 X! _巴伦的实现方式有传输线和变压器时的。
- z8 t1 q0 p' ]1 ^

汪洋大海

在我们的实现中，多用变压器方式。
$ m% `, ~8 D& S8 I3 @; e" Z* E  |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