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平衡到不平衡转换电路

阅读:705发布:2020-05-11

专利汇可以提供平衡到不平衡转换电路专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种包括分别对应于或基本对应于λ/4 波导 的第一子 电路 (10)和第二子电路(20)的平衡 不平衡 转换电路(IB)。第一子电路(10)包括上导体(10U)、下导体(10L)以及设置在所述上导体和下导体之间的一个介质层,所述导体电容性以及电感性地被连接在一起。第二子电路(20)包括上导体(20U)、下导体(20L)以及设置在所述上导体和下导体之间的一个介质层,所述导体呈现电容性以及电感性地被连接在一起。将位于第一子电路(10)中的上导体(10U)上的第一侧边连接到一个输入端口(P1)。将位于第一子电路(10)中的上导体(10U)上的第二侧边经一个连接导体(15)连接到第二子电路(20)中的上导体(20U)的第一侧边上。将第一子电路(10)中的下导体(10L)的第二侧边连接到第一输出端口(P2)。将第二子电路(20)中的下导体(20L)的第一侧边连接到第二输出端口(P3)。第一开路终端λ/4波导(30)被连接到第一子电路(10)中的下导体(10L)的第一侧边上,并且第二开路终端λ/4波导(40)被连接到第二子电路(20)中的下导体(20L)的第二侧边上。,下面是平衡到不平衡转换电路专利的具体信息内容。

1.一种包括每个都对应于λ/4波导的第一子电路(10)和第二子 电路(20)的平衡不平衡转换电路(1B),其中第一子电路(10)包 括上导体(10U)、下导体(10L)以及设置在所述上导体和下导体之 间的一个介质层,其中所述导体电容性以及电感性地被连接在一起, 其中第二子电路(20)包括上导体(20U)、下导体(20L)以及设置 在所述上导体和所述下导体之间的一个介质层,所述导体呈现电容性 以及电感性地被连接在一起,其中,将位于第一子电路(10)中的上 导体(10U)上的第一侧边连接到一个输入端口(P1),将位于第一子 电路(10)中的上导体(10U)上的第二侧边经一个连接导体(15)连 接到第二子电路(20)中的上导体(20U)的第一侧边上,将第一子电 路(10)中的下导体(10L)的第二侧边连接到第一输出端口(P2), 将第二子电路(20)中的下导体(20L)的第一侧边连接到第二输出端 口(P3),其特征在于,一个第一开路终端λ/4波导(30)被连接到 第一子电路(10)中的下导体(10L)的第一侧边上,并且还在于第二 开路终端λ/4波导(40)被连接到第二子电路(20)中的下导体(20L) 的第二侧边上。
2.根据权利要求1的平衡不平衡转换电路,其特征在于,该平衡 不平衡转换电路是带状线类型的。
3.根据权利要求1的平衡不平衡转换电路,其特征在于,该平衡 不平衡转换电路是微带类型的。

说明书全文

技术领域

发明涉及一种平衡到不平衡转换电路(BALUN),所述平衡到 不平衡转换电路包括每个都对应于λ/4波导的第一子电路和第二子电 路的平衡不平衡转换电路,其中第一子电路包括上导体、下导体以及 设置在所述上导体和下导体之间的一个介质层,其中所述导体电容性 以及电感性地被连接在一起,其中第二子电路包括上导体、下导体以 及设置在所述上导体和所述下导体之间的一个介质层,所述导体呈现 电容性以及电感性地被连接在一起,其中,将位于第一子电路中的上 导体上的第一侧边连接到一个输入端口,将位于第一子电路中的上导 体上的第二侧边经一个连接导体连接到第二子电路中的上导体的第一 侧边上,将第一子电路中的下导体的第二侧边连接到第一输出端口, 将第二子电路中的下导体的第一侧边连接到第二输出端口。

背景技术

可以以通常进行的两种方式传送高频电信号,即平衡或不平衡方 式。在平衡传送情况中,使用其中电流是恒定反相的两个导体。另一 方面,不平衡传送仅使用一个信号导体并且该信号(电流)经地返回。 平衡传送与不平衡传送实质上不同并且因此对于扰动和干扰具有较小 的敏感性。
平衡和不平衡传送通常在射频系统中混用。因此有必要能够在具 有最小损耗的情况下将平衡信号转换到不平衡信号以及进行相反转 换。为此使用平衡不平衡转换电路。
平衡不平衡转换电路的性能依赖于高频电信号中奇偶模式的阻抗 差和相位差。
典型的平衡不平衡转换电路是包括四个成对相连的λ/4波导的 Marchand平衡不平衡转换电器。在许多情况中,平衡端口应该与一个 差分放大器的输入或输出相连。通常,需要对放大器进行DC偏置因此 不能接受平衡端口的DC方式短路电路。已经通过在实际平衡电路和平 衡负载之间包括两个电容解决了这个问题。这些电容是可以被选择以 便于其谐振频率与信号频率一致的离散电容。通过该电容的自身寄生 电感来平衡电容并且在相关频率处体现出理想的穿透性 (transparent)。
离散电容带来的问题是它们相对体积较大并且当被集成在多层印 刷电路板或陶侧衬底上时不能容易被实现。
差分放大器偏置时,通常需要通过额外的离散元件将当前的平 衡不平衡转换电路连接到电流源或电压源上。这样要特别采用 Marchand平衡不平衡转换电路并且也会带来问题。

发明内容

本发明的一个目的是至少能减小上述问题。
该目的是根据本发明的第一方面借助于一种平衡到不平衡转换电 路实现的,所述平衡到不平衡转换电路包括每个都对应于λ/4波导的 第一子电路和第二子电路的平衡不平衡转换电路,其中第一子电路包 括上导体、下导体以及设置在所述上导体和下导体之间的一个介质 层,其中所述导体电容性以及电感性地被连接在一起,其中第二子电 路包括上导体、下导体以及设置在所述上导体和所述下导体之间的一 个介质层,所述导体呈现电容性以及电感性地被连接在一起,其中, 将位于第一子电路中的上导体上的第一侧边连接到一个输入端口,将 位于第一子电路中的上导体上的第二侧边经一个连接导体连接到第二 子电路中的上导体的第一侧边上,将第一子电路中的下导体的第二侧 边连接到第一输出端口,将第二子电路中的下导体的第一侧边连接到 第二输出端口。其中,一个第一开路终端λ/4波导被连接到第一子电 路中的下导体的第一侧边上,并且第二开路终端λ/4波导被连接到第 二子电路中的下导体的第二侧边上。
由本发明提供的一个好处是,在减小损耗方面可以改进其性能并 且平衡信号具有更好的相位特性。
另一个好处是,由于不需要依靠离散元件模型,因此与现有解决 方法相比更容易模拟实现。
将参考最佳实施例附图来详细描述本发明。

附图说明

图1是传统Marchand平衡不平衡转换电路的原理图。
图2是根据当前技术观点构造的一个Marchand平衡不平衡转换电 路实施例原理图,可以避免平衡输出信号的DC方式对地短路。
图3是有创造性的Marchand平衡不平衡转换电路的一个实施例原 理图。

具体实施方式

为了提供对于这个有创造性设备特定特征更好的理解,首先参考 图1和2。
图1示出了分别包括第一和第二子电路10和20的一个传统 Marchand平衡不平衡转换电路。第一子电路10包括一个上导体10U、 一个下导体10L以及设置在所述导体之间的一个介质层。第一子电路 10中的上导体10U和下导体10L以一个给定的耦合常数被电容性以及 电感性地连接在一起。第一子电路10对应于或基本对应于第一λ/4波 导。同样地,第二子电路20包括一个上导体20U、一个下导体20L以 及设置在所述导体之间的一个介质层。上导体20U和下导体20L以一 个给定的耦合常数被电容性以及电感性地彼此连接在所述第二子电路 20中。第二子电路对应于或基本对应于第二λ/4波导。
输入端P1与第一子电路10中的上导体10U的第一侧边相连。第 一子电路10中的上导体10U的第二侧边经一个连接导体15与第二子 电路20中的上导体20U的第一侧边相连。第二子电路20中的上导体 20U的第二侧边为开路状态。第一子电路10中的下导体10L的第一侧 边与地相连。第一子电路10中的下导体10L的第二侧边与第一输出端 P2相连。第二子电路20中的下导体20L的第一侧边与第二输出端P3 相连。第二子电路20中的下导体20L的第二侧边与地相连。
图2示出了Marchand平衡不平衡转换电路1A。Marchand平衡不 平衡转换电路1A和图1所示的传统Marchand平衡不平衡转换电路之 间的唯一差别在于图2中的电路包括能够防止平衡输出信号被以DC方 式短路到地的两个电容。在输出端口P2和第一子电路10中的下导体 10L第二侧边之间设置第一电容50。在输出端口P3和第二子电路20 中的下导体20L第一侧边之间设置第二电容60。
图3示出了一个具有创造性的平衡不平衡转换电路1B的一个实施 例。以带状线形式示出了所示的具有创造性平衡不平衡转换电路的实 施例,换言之,多个相连的导体处于不同平面上。具有创造性的平衡 不平衡转换电路1B分别包括第一和第二子电路10和20。第一子电路 10包括一个上导体10U、一个下导体10L以及设置在所述导体之间的 一个介质层。第一子电路10中的上导体10U和下导体10L以一个给定 耦合常数被电容性以及电感性地连接在一起。第一子电路10对应于或 基本对应于第一λ/4波导。同样地,第二子电路20包括一个上导体 20U、一个下导体20L以及设置在所述导体之间的一个介质层。上导体 20U和下导体20L以一个给定耦合常数被呈现电容性以及电感性地彼 此连接在所述第二子电路20中,带有一个给定的耦合常数。第二子电 路对应于或基本对应于第二λ/4波导。
输入端P1与第一子电路10中的上导体10U的第一侧边相连。第 一子电路10中的上导体10U的第二侧边经一个连接导体15与第二子 电路20中的上导体20U的第一侧边相连。第二子电路20中的上导体 20U的第二侧边为开路状态。第一子电路10中的下导体10L的第一侧 边连接到λ/4波导30的第一开口端的第一侧边上。第一子电路10中 的下导体10L的第二侧边与第一输出端P2相连。第二电路20中的下 导体20L的第一侧边与第二输出端P3相连。第二子电路20中的下导 体20L的第二侧边与第二开路终端λ/4波导40上的第一侧相连。
以层结构、带状线结构来安排设置在第一和第二子电路中的上导 体10U和20U与下导体10L和20L之间的绝缘材料。但是,可以理解 的是,在微观结构中,介质层可以被设置在与上和下导体相同的平面 上。根据图1,电导体可以是线性形式,或者是螺旋形式。
位于第三λ/4波导30和第一子电路10中的下导体10L之间的点 70其作用相当于一个RF方式接地点。位于第四λ/4波导40和第二子 电路20中的下导体20L之间的点80其作用相当于一个RF方式接地 点。
在所示平衡不平衡转换电路1B实施例中的λ/4波导可以由例如 合金、钨或这样的金属制造。该介电材料可以包括陶瓷材料、 聚合材料、非导电有机材料、或硅氮化物。
尽管具有创造性的平衡不平衡转换电路将用于所有波长,但是, 出于纯实际应用的原因,每个λ/4波导的长度必须是易于处理的。
平衡不平衡转换电路1B可以是微带或带状线类型的。
可以理解的是,本发明不局限于上述所示实施例,在随后权利要 求的范围内可以进行变型。
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