專利名稱：平衡到不平衡轉(zhuǎn)換電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1前序部分的平衡到不平衡轉(zhuǎn)換電路(BALUN)。
可以以通常進(jìn)行的兩種方式傳送高頻電信號，即平衡或不平衡方式。在平衡傳送情況中，使用其中電流是恒定反相的兩個導(dǎo)體。另一方面，不平衡傳送僅使用一個信號導(dǎo)體并且該信號(電流)經(jīng)地返回。平衡傳送與不平衡傳送實質(zhì)上不同并且因此對于擾動和干擾具有較小的敏感性。
平衡和不平衡傳送通常在射頻系統(tǒng)中混用。因此有必要能夠在具有最小損耗的情況下將平衡信號轉(zhuǎn)換到不平衡信號以及進(jìn)行相反轉(zhuǎn)換。為此使用平衡不平衡轉(zhuǎn)換電路。
平衡不平衡轉(zhuǎn)換電路的性能依賴于高頻電信號中奇偶模式的阻抗差和相位差。
典型的平衡不平衡轉(zhuǎn)換電路是包括四個成對相連的λ/4波導(dǎo)的Marchand平衡不平衡轉(zhuǎn)換電路。在許多情況中，平衡端口應(yīng)該與一個差分放大器的輸入或輸出相連。通常，需要對放大器進(jìn)行DC偏置因此不能接受平衡端口的DC方式短路電路。已經(jīng)通過在實際平衡電路和平衡負(fù)載之間包括兩個電容解決了這個問題。這些電容是可以被選擇以便于其諧振頻率與信號頻率一致的離散電容。通過該電容的自身寄生電感來平衡電容并且在相關(guān)頻率處體現(xiàn)出理想的穿透性(transparent)。
離散電容帶來的問題是它們相對體積較大并且當(dāng)被集成在多層印刷電路板或陶側(cè)襯底上時不能容易被實現(xiàn)。
當(dāng)差分放大器偏置時，通常需要通過額外的離散元件將當(dāng)前的平衡不平衡轉(zhuǎn)換電路連接到電流源或電壓源上。這樣要特別采用Marchand平衡不平衡轉(zhuǎn)換電路并且也會帶來問題。
發(fā)明綜述本發(fā)明的一個目的是至少能減小上述問題。
該目的是根據(jù)借助于權(quán)利要求1裝置的本發(fā)明的第一方面所獲得的。
由本發(fā)明提供的一個好處是，在減小損耗方面可以改進(jìn)其性能并且平衡信號具有更好的相位特性。
另一個好處是，由于不需要依靠離散元件模型，因此與現(xiàn)有解決方法相比更容易模擬實現(xiàn)。
將參考最佳實施例和附圖來詳細(xì)描述本發(fā)明。
附圖簡述

圖1是傳統(tǒng)Marchand平衡不平衡轉(zhuǎn)換電路的原理圖。
圖2是根據(jù)當(dāng)前技術(shù)觀點構(gòu)造的一個Marchand平衡不平衡轉(zhuǎn)換電路實施例原理圖，可以避免平衡輸出信號的DC方式對地短路。
圖3是有創(chuàng)造性的Marchand平衡不平衡轉(zhuǎn)換電路的一個實施例原理圖。
最佳實施例的描述為了提供對于這個有創(chuàng)造性設(shè)備特定特征更好的理解，首先參考圖1和2。
圖1示出了分別包括第一和第二子電路10和20的一個傳統(tǒng)Marchand平衡不平衡轉(zhuǎn)換電路。第一子電路10包括一個上導(dǎo)體10U、一個下導(dǎo)體10L以及設(shè)置在所述導(dǎo)體之間的一個絕緣層。第一子電路10中的上導(dǎo)體10U和下導(dǎo)體10L被電容性以及電感性地連接在一起，帶有一個給定耦合常數(shù)。第一子電路10對應(yīng)于或基本對應(yīng)于第一λ/4波導(dǎo)。同樣地，第二子電路20包括一個上導(dǎo)體20U、一個下導(dǎo)體20L以及設(shè)置在所述導(dǎo)體之間的一個絕緣層。上導(dǎo)體20U和下導(dǎo)體20L被呈現(xiàn)電容性以及電感性地彼此連接在所述第二子電路20中，帶有一個給定的耦合常數(shù)。第二子電路對應(yīng)于或基本對應(yīng)于第二λ/4波導(dǎo)。
輸入端P1與第一子電路10中的上導(dǎo)體10U的第一側(cè)邊相連。第一子電路10中的上導(dǎo)體10U的第二側(cè)邊經(jīng)一個連接導(dǎo)體15與第二子電路20中的上導(dǎo)體20U的第一側(cè)邊相連。第二子電路20中的上導(dǎo)體20U的第二側(cè)邊為打開狀態(tài)。第一子電路10中的下導(dǎo)體10L的第一側(cè)邊與地相連。第一子電路10中的下導(dǎo)體10L的第二側(cè)邊與第一輸出端P2相連。第二子電路20中的下導(dǎo)體20L的第一側(cè)邊與第二輸出端P3相連。第二子電路20中的下導(dǎo)體20L的第二側(cè)邊與地相連。
圖2示出了Marchand平衡不平衡轉(zhuǎn)換電路1A。Marchand平衡不平衡轉(zhuǎn)換電路1A和圖1所示的傳統(tǒng)Marchand平衡不平衡轉(zhuǎn)換電路之間的底板差別在于圖2中的電路包括能夠防止平衡輸出信號被以DC方式短路到地的兩個電容。在輸出端口P2和第一子電路10中的下導(dǎo)體10L第二側(cè)邊之間設(shè)置第一電容50。在輸出端口P3和第二子電路20中的第二導(dǎo)體20L第一側(cè)邊之間設(shè)置第二電容60。
圖3示出了一個具有創(chuàng)造性的平衡不平衡轉(zhuǎn)換電路1B的一個實施例。以帶狀線形式示出了所示的具有創(chuàng)造性平衡不平衡轉(zhuǎn)換電路的實施例，換言之，多個相連的導(dǎo)體處于不同平面上。具有創(chuàng)造性的平衡不平衡轉(zhuǎn)換電路1B分別包括第一和第二子電路10和20。第一子電路10包括一個上導(dǎo)體10U、一個下導(dǎo)體10L以及設(shè)置在所述導(dǎo)體之間的一個絕緣層。第一子電路10中的上導(dǎo)體10U和下導(dǎo)體10L被電容性以及電感性地連接在一起，帶有一個給定耦合常數(shù)。第一子電路10對應(yīng)于或基本對應(yīng)于第一λ/4波導(dǎo)。同樣地，第二子電路20包括一個上導(dǎo)體20U、一個下導(dǎo)體20L以及設(shè)置在所述導(dǎo)體之間的一個絕緣層。上導(dǎo)體20U和下導(dǎo)體20L被呈現(xiàn)電容性以及電感性地彼此連接在所述第二子電路20中，帶有一個給定的耦合常數(shù)。第二子電路對應(yīng)于或基本對應(yīng)于第二λ/4波導(dǎo)。
輸入端P1與第一子電路10中的上導(dǎo)體10U的第一側(cè)邊相連。第一子電路10中的上導(dǎo)體10U的第二側(cè)邊經(jīng)一個連接導(dǎo)體15與第二子電路20中的上導(dǎo)體20U的第一側(cè)邊相連。第二子電路20中的上導(dǎo)體20U的第二側(cè)邊為打開狀態(tài)。第一子電路10中的下導(dǎo)體10L的第一側(cè)邊與地相連。第一子電路10中的第二導(dǎo)體10L的第一側(cè)邊連接到λ/4波導(dǎo)30的第一開口端的第一側(cè)邊上。第一子電路10中的下導(dǎo)體10L的第二側(cè)邊與第一輸出端P2相連。第二子電路20中的下導(dǎo)體20L的第一側(cè)邊與第二輸出端P3相連。第二子電路20中的下導(dǎo)體20L的第二側(cè)邊與λ/4波導(dǎo)40終端第二開口相連。
以層結(jié)構(gòu)、即帶狀線結(jié)構(gòu)來安排設(shè)置在第一和第二子電路中的上導(dǎo)體10U和20U與下導(dǎo)體10L和20L之間的絕緣材料。但是，可以理解的是，可以將絕緣層設(shè)置在與上下導(dǎo)體相同的平面上，具有顯微結(jié)構(gòu)。根據(jù)圖1，可以將電導(dǎo)體線性化或稱為螺旋類型。
位于第三λ/4波導(dǎo)30和第一子電路10中的下導(dǎo)體10L之間的點70其作用相當(dāng)于一個RF方式接地點。位于第四λ/4波導(dǎo)40和第二子電路20中的下導(dǎo)體20L之間的點80其作用相當(dāng)于一個RF方式接地點。
在所示平衡不平衡轉(zhuǎn)換電路1B實施例中的λ/4波導(dǎo)可以由例如銀合金、銅、鎢或鋁這樣的金屬制造。該絕緣材料可以包括陶瓷材料、聚合材料、電子不可導(dǎo)有機(jī)材料、二氧化硅或硅氮化物。
盡管具有創(chuàng)造性的平衡不平衡轉(zhuǎn)換電路將用于所有波長，但是，出于純實際應(yīng)用的原因，每個λ/4波導(dǎo)的長度必須是易于處理的。
平衡不平衡轉(zhuǎn)換電路1B可以是微波傳輸帶或帶狀線類型的。
可以理解的是，本發(fā)明不局限于上述所示實施例，在隨后權(quán)利要求的范圍內(nèi)可以進(jìn)行變型。
權(quán)利要求
1.一種包括每個都對應(yīng)于或基本對應(yīng)于λ/4波導(dǎo)的第一子電路(10)和第二子電路(20)的平衡不平衡轉(zhuǎn)換電路(IB)，其中第一子電路(10)包括第一導(dǎo)體(10U)、第二導(dǎo)體(10L)以及設(shè)置在所述第一和第二導(dǎo)體之間的一個絕緣層，其中所述導(dǎo)體電容性以及電感性地被連接在一起，其中第二子電路(20)包括第一導(dǎo)體(20U)、第二導(dǎo)體(20L)以及設(shè)置在所述第一和所述第二導(dǎo)體之間的一個絕緣層，所述導(dǎo)體呈現(xiàn)電容性以及電感性地被連接在一起，其中，將位于第一子電路(10)中的第一導(dǎo)體(10U)上的第一側(cè)邊連接到一個輸入端口(P1)，將位于第一子電路(10)中的第一導(dǎo)體(10U)上的第二側(cè)邊經(jīng)一個連接導(dǎo)體(15)連接到第二子電路(20)中的第一導(dǎo)體(20U)的第一側(cè)邊上，將第一子電路(10)中的第二導(dǎo)體(10L)的第二側(cè)邊連接到第一輸出端口(P2)，將第二子電路(20)中的第二導(dǎo)體(20L)的第一側(cè)邊連接到第二輸出端口(P3)，其特征在于，將終端λ/4波導(dǎo)(30)的第一開口連接到第一子電路(10)中的第二導(dǎo)體(10L)的第二側(cè)邊上，并且將λ/4波導(dǎo)(40)的第二開口終端連接到第二子電路(20)中的第二導(dǎo)體(20L)的第二側(cè)邊上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的平衡不平衡轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，該平衡不平衡轉(zhuǎn)換電路是帶狀線類型的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的平衡不平衡轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，該平衡不平衡轉(zhuǎn)換電路是微波傳輸帶類型的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種包括分別對應(yīng)于或基本對應(yīng)于λ/4波導(dǎo)的第一子電路(10)和第二子電路(20)的平衡不平衡轉(zhuǎn)換電路(IB)。第一子電路(10)包括第一導(dǎo)體(10U)、第二導(dǎo)體(10L)以及設(shè)置在所述第一和第二導(dǎo)體之間的一個絕緣層,所述導(dǎo)體電容性以及電感性地被連接在一起。第二子電路(20)包括第一導(dǎo)體(20U)、第二導(dǎo)體(20L)以及設(shè)置在所述第一和第二導(dǎo)體之間的一個絕緣層,所述導(dǎo)體呈現(xiàn)電容性以及電感性地被連接在一起。將位于第一子電路(10)中的第一導(dǎo)體(10U)上的第一側(cè)邊連接到一個輸入端口(P1)。將位于第一子電路(10)中的第一導(dǎo)體(10U)上的第二側(cè)邊經(jīng)一個連接導(dǎo)體(15)連接到第二子電路(20)中的第一導(dǎo)體(20U)的第一側(cè)邊上。將第一子電路(10)中的第二導(dǎo)體(10L)的第二側(cè)邊連接到第一輸出端口(P2)。將第二子電路(20)中的第二導(dǎo)體(20L)的第一側(cè)邊連接到第二輸出端口(P3)。將終端λ/4波導(dǎo)(30)的第一開口連接到第一子電路(10)中的第二導(dǎo)體(10L)的第二側(cè)邊上,并且將λ/4波導(dǎo)(40)的第二開口終端連接到第二子電路(20)中的第二導(dǎo)體(20L)的第二側(cè)邊上。
文檔編號H01P5/10GK1359550SQ00809788
公開日2002年7月17日 申請日期2000年6月26日 優(yōu)先權(quán)日1999年6月30日
發(fā)明者D·維斯特貝里 申請人:艾利森電話股份有限公司