电流型巴伦有时称为current balun(这个比较正式),有时称为chokebalun或choke,甚至有人直接叫它filter或filterbalun(这里choke是阻塞、阻断的意思,不是陷波器,陷波器通常是用trap这个词),因为电流型巴伦的目的是阻断(滤除)馈线上的共模电流。 除了八木,国内大多数场合采用的是电压型巴伦,相比之下,电流型巴伦性能比电压型巴伦好得多,所以,如果你要使用巴伦,即使在没有合适磁环的情况下也应该按照上面链接的介绍用同轴电缆做一个电流型巴伦,要不,你就干脆不用巴伦。有一种情况下电压巴伦是有用的,就是配天调,天线宽波段使用是阻抗变化极大,电流型巴伦在负载阻抗和馈线接近时作用才明显,所以天调和对称天线间需要一个电压巴伦。
简单的说,电压巴伦更像变压器,电流巴伦更像扼流器 1/4短路型巴伦用得是最多的了,除了巴伦的功能外还可以起到支撑和固定的作用。在专业的线天线里你都能够找到它的踪迹。为方便大家的理解我简单地介绍一下它的原理。
终端短路的传输线当长度为1/4波长时呈并联谐振状态,阻抗为无穷大(等效为开路),小于1/4波长时呈感性反之呈容性。下面分别介绍几种常用的1/4波长短路型巴伦。 ①、 分流式平衡变换器(也叫宽带巴伦) LO Port Balun/Matching Network Design
The LO port impedance of 254 ohms in parallel with 1.2 pf is much lower than the
IF port impedance, so the high pass/low pass balun is the best choice. First the LO
impedance is bisected to produce an equivalent circuit of 127 ohms in parallel with 2.4 pf.
This load impedance is then to be matched to twice the system impedance of 50 ohms, or
100 ohms at a center frequency of 1020 MHz. A pi network will be used for each side.
Figure 15 shows the circuit to be designed. Simplifying the formulation of an antenna fed with unbalanced line:
a) Full illustration of the problem b) Hiding the transmission line currents and
representing the effect of the line by the voltage, v, between inner and outer as an
elemental source c) Reducing wires to wires by removing all the radii on the drawing
which was mainly for clarity of illustration. 功分器的相位和巴仑的相位不同,原理也不一样] 功分器的两个输出口相位差是0 巴纶的相位差是180。
.2.1 无线通信模块框图
图2 无线模块框图。
2.2.2 改进型巴伦(Balun)电路
巴伦(Balun:平衡-不平衡变换器)可以实现单端与差分结构间的变换[7]。图3 是连接CC1110 射频芯片和天线的改进型LC 巴伦电路,该巴伦电路仅有两个同样的电感(L1 和L2)和电容(C10 和C13)构成,作为射频芯片CC1110 的分路器或合路器的核心电路,实现芯片两个差分引脚RF_P和RF_N与天线之间信号的平衡-不平衡的变换。图3 为改进型LC 巴伦电路的等效电路,当CC1110 为接收模式下时,改进型LC巴伦电路将作为一个分路器,设分路器的单端端口阻抗为,两个平衡端口的阻抗为Zout,并且设:
其中,Zin -单端端口阻抗;
Rin -输入端口阻抗的实部;
Xin -输入端口阻抗的虚部;
Zout -平衡端口的阻抗;
Rout -输出端口阻抗的实部;
Xout -输出端口阻抗的虚部;
图3 LC 巴伦电路的等效电路
图3 中,从单端或输入端口向右侧或者左侧看进去的阻抗为:
如果要使功率高效地从单端端口传输到平衡端口或从平衡端口传输到单端端口,就必须使ω 2LC = 1,此时巴伦的核心电路达到谐振状态。
可以得到两个非常重要的表达式:
这样可以很容易根据给定的阻抗Zout和Zin算出L和C ,在本设计中Zout和Zin的阻抗为50 欧姆,使电路达到谐振的L和C 的值分别为27nH、3.9pF.当芯片处于接收模式时,LC 巴伦电路作为一个合路器,把接收到的信号送到芯片的RF_P 和RF_N 两个引脚。