技术领域
[0001] 本
发明属于通信
电子元件技术领域，更具体地说，是涉及一种巴伦变压器。
背景技术
[0002] 巴伦(balance-unbalance，Balun，又名平衡馈电转换器或传输线平衡器)，是
滤波器、
微波平衡
混频器、
倍频器、
推挽放大器和天线馈
电网络等平衡
电路布局的关键部件。当前，常见的巴伦变压器主要是通过高频变压器实现平衡-
不平衡转换的，而高频变压器的电感线圈需要使用漆包线连接到巴伦的
信号输入端口和/或信号输出端，以通过漆包线进行高频信号的传输。然而，由于漆包线在对高频
信号传输的过程中，漆包线本身也会产生感应
电流，感应电流容易引起不稳定的线间电容而形成信号干扰，使巴伦变压器平衡-不平衡转换幅度不平稳，导致巴伦变压器平衡-不平衡转换性能的平衡度较低，无法满足宽带点对点的通信标准要求。
发明内容
[0003] 本发明的目的在于提供一种巴伦变压器，旨在解决
现有技术中存在的巴伦变压器平衡-不平衡转换幅度不平稳，导致巴伦变压器平衡-不平衡转换幅度平衡度较低的问题。
[0004] 为实现上述目的，本发明采用的技术方案是提供一种巴伦变压器，包括
基板、设置于所述基板上的信号输入端口和两个
差分信号输出端口、以及用于实现所述信号输入端口分别与两个所述差分信号输出端口进行通信的耦合电路；所述耦合电路包括用于电磁耦合的共模电感器以及用于将所述共模电感器连接于所述信号输入端口的第一屏蔽线，所述共模电感器设置于所述基板上，所述共模电感器的两个输出端分别与两个所述差分信号输出端口相连；所述第一屏蔽线包括用于传输
电信号的第一导电线、包裹于所述第一导电线外部的第一屏蔽层和包裹于所述第一屏蔽层外部的第一绝缘层，所述第一导电线的一端与所述信号输入端口相连，所述第一导电线的另一端与所述共模电感器的两个输入端相连，所述第一屏蔽层接地，所述第一绝缘层固定于所述基板上。
[0005] 进一步地，所述巴伦变压器还包括用于将所述共模电感器分别连接于两个所述差分信号输出端口的第二屏蔽线，所述第二屏蔽线包括分别与两个所述差分信号输出端口相连的两根第二导电线、包裹于两根所述第二导电线外部的第二屏蔽层和包裹于所述第二屏蔽层外部的第二绝缘层，且两根所述第二导电线分别与所述共模电感器的两个输出端相连，所述第二屏蔽层接地，所述第二绝缘层固定于所述基板上。
[0006] 进一步地，所述巴伦变压器还包括用于增强平衡-不平衡转换幅度平衡度的
电阻器，所述
电阻器包括用于信号隔离的第一电阻以及用于接地隔离的第二电阻和第三电阻，所述第一电阻的两端分别连接两个所述差分信号输出端口，所述第二电阻的两端分别与一个所述差分信号输出端口及接地点相连，所述第三电阻的两端分别与另一个所述差分信号输出端口及接地点相连。
[0007] 进一步地，所述第一电阻、所述第二电阻和所述第三电阻均为厚膜电阻，所述第一电阻、所述第二电阻和所述第三电阻分别采用环
氧树脂层封装于所述基板上。
[0008] 进一步地，所述第一电阻、所述第二电阻和所述第三电阻的电阻大小相等。
[0009] 进一步地，所述基板上设有连接所述第一电阻和所述第二电阻的第一线路、连接所述第一电阻与所述第三电阻的第二线路以及连接所述第二电阻和所述第三电阻的第三线路，所述第一线路与所述第二线路之间的距离与所述第一电阻两端的引脚之间的距离相等；所述第一线路与所述第三线路之间的距离与所述第二电阻两端的引脚之间的距离相等；所述第二线路与所述第三线路之间的距离与所述第三电阻两端的引脚之间的距离相等，所述第三线路为接地线。
[0010] 进一步地，所述巴伦变压器还包括用于形成信号反馈旁路的反馈电感器、第三屏蔽线和第四屏蔽线，所述第三屏蔽线包括第三导电线、包裹于所述第三导电线外部的第三屏蔽层和包裹于所述第三屏蔽层外部的第三绝缘层，所述第三导电线与所述反馈电感器的输入端相连，所述第三屏蔽层通过所述第一线路分别与一个所述差分信号输出端口及接地点相连，所述第三绝缘层固定于所述基板上；所述第四屏蔽线包括第四导电线、包裹于所述第四导电线外部的第四屏蔽层和包裹于所述第四屏蔽层外部的第四绝缘层，所述第四导电线与所述反馈电感器的输出端相连，所述第四屏蔽层接地，所述第四绝缘层固定于所述基板上。
[0011] 进一步地，所述基板为陶瓷板，所述第一导电线与所述陶瓷板通过电子
点焊方式连接。
[0012] 进一步地，所述共模电感器包括锰锌
铁氧磁心和绕设于所述锰锌铁氧磁心上的两个线圈。
[0013] 进一步地，各所述线圈为扁平线圈。
[0014] 本发明提供的巴伦变压器的有益效果在于：与现有技术相比，本发明提供的巴伦变压器，采用第一屏蔽线替代共模电感器输入端连接信号输入端口所使用的漆包线，通过第一屏蔽线作为共模电感器输入端的信号传输线，有效避免第一屏蔽线内部的第一导电线产生感应电流而对传输信号形成干扰，从而提高了巴伦变压器平衡-不平衡转换的平稳性能，使巴伦变压器具有非常优越的带内幅度、
相位平衡度。同时，通过第一屏蔽线作为共模电感器输入端的信号传输线，既可有效地防止外部
电磁干扰及射频干扰进入第一屏蔽线的内部而增加传输信号的损耗，又可有效防止第一导电线上传输的信号
辐射出去造成干扰，从而有效地降低了传输信号的损耗，使伦变压器具有较低的插入损耗。
附图说明
[0015] 为了更清楚地说明本发明
实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016] 图1为本发明实施例提供的巴伦变压器的结构示意图；
[0017] 图2为本发明实施例提供的共模电感器的结构示意图；
[0018] 图3为本发明实施例提供的基板上设置有信号输入端口和差分信号输出端口的结构示意图。
[0019] 其中，图中各附图第一要标记：
[0020] 1-基板；11-信号输入端口；12-差分信号输出端口；13-第一线路；14二第[0021] 线路；15-第三线路；
[0022] 2-共模电感器；21-锰锌铁氧磁心；22-线圈；
[0023] 3-第一屏蔽线；31-第一导电线；32-第一屏蔽层；33-第一绝缘层；
[0024] 4-第二屏蔽线；41-第二导电线；42-第二屏蔽层；43-第二绝缘层；
[0025] 5-电阻器；51-第一电阻；52-第二电阻；53-第三电阻；
[0026] 6-反馈电感器；7-第三屏蔽线；71-第三屏蔽层；72-第三绝缘层；
[0027] 8-第四屏蔽线；81-第四屏蔽层；82-第四绝缘层。
具体实施方式
[0028] 为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0029] 需要说明的是，当元件被称为“连接于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
[0030] 此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。
[0031] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0032] 请一并参阅图1至图3，现对本发明实施例提供的巴伦变压器进行说明。本发明提供的巴伦变压器，包括基板1、设置于基板1上的信号输入端口11和两个差分信号输出端口12、以及用于实现信号输入端口11分别与两个差分信号输出端口12进行通信的耦合电路；
耦合电路包括用于电磁耦合的共模电感器2以及用于将共模电感器2连接于信号输入端口
11的第一屏蔽线3，共模电感器2设置于基板1上，共模电感器2的两个输出端分别与两个差分信号输出端口12相连；第一屏蔽线3包括用于传输电信号的第一导电线31、包裹于第一导电线31外部的第一屏蔽层32和包裹于第一屏蔽层32外部的第一绝缘层33，第一导电线31的一端与信号输入端口11相连，第一导电线31的另一端与共模电感器2的两个输入端相连，第一屏蔽层32接地，第一绝缘层33固定于基板1上。则在使用时，
输入信号自信号输入端口11并经过第一导电线31传输至共模电感器2的输入端，经过共模电感器2对输入信号进行电磁耦合匹配，而外部电磁干扰及射频干扰等外部
干扰信号则通过第一屏蔽层32导入大地，即可避免第一导电线31产生感应电流，同时可有效防止第一导电线31上传输的信号辐射出去造成干扰，从而使伦变压器具有较优的幅度平衡度和较低的插入损耗。
[0033] 本发明提供的巴伦变压器，与现有技术相比，采用第一屏蔽线3替代共模电感器2连接信号输入端口11所使用的漆包线，通过第一屏蔽线3作为共模电感器2输入端的信号传输线，有效避免第一屏蔽线3内部的第一导电线31产生感应电流而对传输信号形成干扰，从而提高了巴伦变压器平衡-不平衡转换的平稳性能，使巴伦变压器具有非常优越的带内幅度、相位平衡度。同时，通过第一屏蔽线3作为共模电感器2输入端的信号传输线，既可有效地防止外部电磁干扰及射频干扰进入第一屏蔽线3的内部而增加传输信号的损耗，又可有效防止第一导电线31上传输的信号辐射出去造成干扰，从而有效地降低了传输信号的损耗，使伦变压器具有较低的插入损耗。
[0034] 此外，本发明提供的巴伦变压器，在不增设电容的条件下，既能保证该优异的滤波特性又有巴伦不平衡到平衡信号的转换能
力，具有较好的电气性能、良好的阻抗匹配作用、较低的插入损耗、较好的高
通带选择性以及较高的
输出信号幅度平衡特性，结构简单紧凑，体积小。
[0035] 优选地，请一并参阅图2，作为本发明实施例提供的巴伦变压器的具体实施方式，共模电感器2包括锰锌铁氧磁心和绕设于锰锌铁氧磁心21上的两个线圈22，采用低损耗的锰锌铁氧磁心21制作电感器，使巴伦变压器达到适用低频段使用的目的，并具有自低频至高频超带宽应用的宽频特性(0.5MHz～6GHz)，实现巴伦变压器可在较宽的带宽内进行工作并兼具低插入损耗、优幅度平衡度的应用要求，拓展了巴伦变压器的种类，节约了组装空间，同时满足GJB1661和GJB360B的试验要求，并达到军用要求。而关于变压器和电感器的其它组成部分与工作原理均采用本领域技术人员所公知的现有技术实现，在此不作赘述。
[0036] 优选地，请一并参阅图2，作为本发明实施例提供的巴伦变压器的具体实施方式，线圈22为扁平线圈。通过扁平线圈与锰锌铁氧磁心21最大面积结合，磁感应强度大、性能稳定，并且可应用锰锌铁氧磁心21特有的饱和磁密、横截面大来降低锰锌铁氧磁心21的磁导率，可降低偏流的影响，达到达到磁感应强度最大利用，具有损耗比较低，特别是环境适应性比较好，性能稳定，防止电磁干扰装置的正常运。
[0037] 进一步地，请一并参阅图1，作为本发明实施例提供的巴伦变压器的具体实施方式，巴伦变压器还包括用于将共模电感器2分别连接于两个差分信号输出端口12的第二屏蔽线4，第二屏蔽线4包括分别与两个差分信号输出端口12相连的两根第二导电线41、包裹于两根第二导电线41外部的第二屏蔽层42和包裹于第二屏蔽层42外部的第二绝缘层43，且两根第二导电线41分别与共模电感器2的两个输出端相连，第二屏蔽层42接地，第二绝缘层43固定于基板1上。
[0038] 本实施例中，采用第二屏蔽线4替代共模电感器2连接信号输出端所使用的漆包线，通过第二屏蔽线4作为共模电感器2输出端的信号传输线，有效避免第二屏蔽线4内部的第二导电线41产生感应电流而对传输信号形成干扰，从而提高了巴伦变压器平衡-不平衡转换的平稳性能，使巴伦变压器具有非常优越的带内幅度、相位平衡度。同时，通过第二屏蔽线4作为共模电感器2输出端的信号传输线，可有效地降低了传输信号的损耗，使伦变压器具有较低的插入损耗。
[0039] 进一步地，请一并参阅图1，作为本发明实施例提供的巴伦变压器的具体实施方式，巴伦变压器还包括用于增强平衡-不平衡转换幅度平衡度的电阻器5，电阻器5包括用于信号隔离的第一电阻51以及用于接地隔离的第二电阻52和第三电阻53，第一电阻51的两端分别连接两个差分信号输出端口12，第二电阻52的两端分别与一个差分信号输出端口12及接地点相连，第三电阻53的两端分别与另一个差分信号输出端口12及接地点相连。
[0040] 本实施例中，在共模电感器2与信号输出端之间设有电阻器5，以增强巴伦变压器平衡-不平衡转换的幅度平衡度。具体地，电阻器5包括相互
串联连接的第一电阻51、第二电阻52和第三电阻53，并将第一电阻51、第二电阻52和第三电阻53以三
角形排布的形式集成于基板1上，通过第一电阻51对信号进行隔离，第二电阻52和第三电阻53对接地进行隔离，可以使信号输出端输出的信号幅度更加平稳，增强巴伦变压器带内优幅度、相位平衡度，并使伦变压器具有较低的插入损耗。
[0041] 进一步地，第一电阻51、第二电阻52和第三电阻53均为厚膜电阻，第一电阻51、第二电阻52和第三电阻53分别采用
环氧树脂层封装于基板1上，以使第一电阻51、第二电阻52和第三电阻53一体成型于基板1上，减小巴伦变压器的体积，便于巴伦变压器与其它电路元件集成。
[0042] 优选地，第一电阻51、第二电阻52和第三电阻53的电阻大小相等，进一步地使巴伦变压器平衡-不平衡转换的幅度保持稳定，增强巴伦变压器平衡-不平衡转换的幅度平衡度。
[0043] 优选地，第一电阻51、第二电阻52和第三电阻53均为150Ω。
[0044] 优选地，基板1为陶瓷基板，第一屏蔽线3的第一导电线31与陶瓷基板通过电子点焊方式连接，以减小第一屏蔽线3与陶瓷基板之间的电容量，从而优化巴伦变压器平衡-不平衡转换的幅度，增强巴伦变压器平衡-不平衡转换的幅度平衡度。
[0045] 优选地，第二导电线41与陶瓷基板通过电子点焊方式连接，第一绝缘层33和第二绝缘层43均采用环氧树脂层封装于陶瓷基板上，以减小第二导电线41、第一绝缘层33和第二绝缘层43与陶瓷基板之间的电容量，从而优化巴伦变压器平衡-不平衡转换的幅度，增强巴伦变压器平衡-不平衡转换的幅度平衡度。
[0046] 进一步地，请一并参阅图1，作为本发明实施例提供的巴伦变压器的具体实施方式，基板1上设有连接第一电阻51和第二电阻52的第一线路13、连接第一电阻51与第三电阻53的第二线路14以及连接第二电阻52和第三电阻53的第三线路15，第一线路13与第二线路
14之间的距离与第一电阻51两端的引脚之间的距离相等；第一线路13与第三线路15之间的距离与第二电阻52两端的引脚之间的距离相等；第二线路14与第三线路15之间的距离与第三电阻53两端的引脚之间的距离相等，第三线路15为接地线。
[0047] 其中，第一线路13、第二线路14和第三线路15均通过印刷方式印制于基板1上，并在第一线路13、第二线路14和第三线路15上设置有用于
焊接连接的焊盘，方便布线、电子元件的焊接连接和减小巴伦变压器的体积。
[0048] 本实施例中，第一电阻51和第二电阻52通过第一线路13焊接连接，第一电阻51和第三电阻53通过第二线路14焊接连接，第二电阻52和第三电阻53通过第三线路15焊接连接，减少第一电阻51、第二电阻52和第三电阻53之间
连接线的使用，不仅有效避免了连接线线间电容的干扰，增强巴伦变压器平衡-不平衡转换的幅度平衡度，还减少了布线的麻烦，减小了巴伦变压器的体积。
[0049] 进一步地，作为本发明实施例提供的变压器式巴伦的具体实施方式，第一线路13、第二线路14和第三线路15分别通过电路印刷方式印制于陶瓷基板上，以减小变压器式巴伦的体积。陶瓷基板上设有将第一线路13、第二线路14和第三线路15封装于陶瓷基板上的第一环氧树脂层，通过第一环氧树脂层将第一线路13、第二线路14和第三线路15封装于陶瓷基板上，以增强第一线路13、第二线路14和第三线路15贴装于陶瓷基板上的稳固性，防止第一线路13、第二线路14和第三线路15在受到振动或冲击时容易发生弯曲
短路甚至断裂，从而有效提高变压器式巴伦抗振动、抗冲击的能力。
[0050] 进一步地，作为本发明实施例提供的变压器式巴伦的具体实施方式，共模电感器2输入端和/或输出端的引脚
支撑于第一环氧树脂层上，第一环氧树脂层上设有将共模电感器2输入端和/或输出端的引脚封装并固定于第一环氧树脂层上的第二环氧树脂层，且共模电感器2支撑并固定于第二环氧树脂层上，通过第二环氧树脂层将共模电感器2输入端和/或输出端的引脚封装并固定于第一环氧树脂层上，以增强共模电感器2输入端和/或输出端的引脚的稳固性，防止共模电感器2输入端和/或输出端的引脚在受到振动或冲击时容易发生弯曲短路甚至断裂，从而有效提高变压器式巴伦抗振动、抗冲击的能力。
[0051] 进一步地，作为本发明实施例提供的变压器式巴伦的具体实施方式，第二环氧树脂层上设有将共模电感器2封装并固定于第二环氧树脂层上的第三环氧树脂层，以防止共模电感器2在受到振动或冲击时容易发生晃动或震荡而造成损坏，以增强共模电感器2设置于陶瓷基板上的稳固性，从而有效提高变压器式巴伦抗振动、抗冲击的能力。
[0052] 进一步地，请一并参阅图1，作为本发明实施例提供的巴伦变压器的具体实施方式，巴伦变压器还包括用于形成信号反馈旁路的反馈电感器6、第三屏蔽线7和第四屏蔽线8，第三屏蔽线7包括第三导电线、包裹于第三导电线外部的第三屏蔽层71和包裹于第三屏蔽层71外部的第三绝缘层72，第三导电线与反馈电感器6的输入端相连，第三屏蔽层71通过第一线路13分别与一个差分信号输出端口12及接地点相连，第三绝缘层72固定于基板1上；
第四屏蔽线8包括第四导电线、包裹于第四导电线外部的第四屏蔽层81和包裹于第四屏蔽层81外部的第四绝缘层82，第四导电线与反馈电感器6的输出端相连，第四屏蔽层81接地，第四绝缘层82固定于基板1上。
[0053] 本实施例中，输入信号自信号输入端口11传输至共模电感器2，输入信号在经共模电感器2进行平衡-不平衡转换后分配到两个差分信号输出端口12，使反馈电感器6的线间电容在接地端起到旁路的作用，并形成信号反馈，避免反馈电感器6的线间电容形成干扰，从而进一步优化巴伦变压器平衡-不平衡转换的幅度，增强巴伦变压器平衡-不平衡转换的幅度平衡度。
[0054] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何
修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
