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
# _$ _6 c3 |8 |3 \9 i

/ P# F0 f+ A. R! J! d5 R+ N

1.基本原型：

2.最佳传输条件：
5 h1 {& w1 x2 a5 Z+ U

! |" k, _) s! T- p6 [5 o8 S; s8 T

2.2 传输线长度l应尽可能地小，工程设计中一般取<λ／８

* n' \( D+ ~. V; b/ g# A

3.相关公式
3.1传输损耗公式：

/ N, K2 W$ c# u9 M

: ^: c* I* V4 i3 m

3.2反射损耗公式为：

/ N6 u9 g) t; j  s/ m5 r

. o& L2 Z4 {, t) {8 [

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。

+ Q2 j5 l6 p" n  k9 _$ D

3.3磁导率
) [$ q% d8 I6 W% x

铁氧体磁芯磁导率随频率变化的影响：

$ t- `! }/ N$ k; O

磁导率随频率 变化的公式为

6 o6 P! x* d- H+ r  r

式中，S为斯诺克常数，，fr为截止频率。

6 U3 q7 y1 }; m  l+ u

; @8 l, }' j; h* d) J; c

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。

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。

1 j7 r: W7 Z9 i+ E+ i0 ?, K  u4.ADS 中低端巴伦模型

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

Symbol

Range of Usage

Z > 0, Len > 0, AL > 0
5 w  d4 u( b; c! X1 x' `- {9 ZK ≥ 1
( h9 p. ^7 w/ ]' x. i# [1 nA ≥ 0
9 k  K! E8 z8 Q; JF ≥ 0
N ≥ 1

) S- }  O3 I  M" n! t6 m5 ^

Parameters

2 n4 T9 q1 m6 @- D: ^% U) x! I

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.

  U" s' J* e+ b" v

Choking inductance Lc accountsfor low-frequency roll-off and is given by
Lc = N2 × AL
1 B( ?7 y! z, ?( @) S( g( W& LA(f) = A (for F = 0)
5 |* Z' k' L" F) W: d4 [: K, uA(f) = A(F) × file:///C:/Users/wanghai/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image013.png
(for F ≠ 0)
* J. [0 Y$ b% H8 Wwhere
9 d2 v3 Y6 i% e; x' z. o" X  l1 S% F" Uf = 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.

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

- j- ^$ ~' G- ^3 G

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

5.小节：
  S/ M# x( E% C

调节ADS 中的参数可以仿真出巴伦对应的传输损耗；

1 I; h# w% x# M

介电常数环节需要进一步讨论；.

7 X0 y3 l/ N( C$ g7 N/ M- ^

# J( \' L' u* |) U2 }

汪洋大海

ads上balun有多种。
, g4 k: E" A' a1 m" n; _  U" z+ K巴伦的实现方式有传输线和变压器时的。
5 x4 X/ x6 z) n; [2 k2 D- J/ I

汪洋大海

在我们的实现中，多用变压器方式。
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