专利名称：平衡到不平衡转换电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种根据权利要求1前序部分的平衡到不平衡转换电路(BALUN)。
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平衡不平衡转换电路。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。
当差分放大器偏置时，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。
发明综述本发明的一个目的是至少能减小上述问题。
该目的是根据借助于权利要求1装置的本发明的第一方面所获得的。
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。
将参考最佳实施例和附图来详细描述本发明。
附图简述
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。
最佳实施例的描述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绝缘层。第一子电路10中的上导体10U和下导体10L被电容性以及电感性地连接在一起，带有一个给定耦合常数。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绝缘层。上导体20U和下导体20L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的第二侧边为打开状态。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底板差别在于图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中的第二导体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绝缘层。第一子电路10中的上导体10U和下导体10L被电容性以及电感性地连接在一起，带有一个给定耦合常数。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绝缘层。上导体20U和下导体20L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的第二侧边为打开状态。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中的第二导体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λ/4波导40终端第二开口相连。
以层结构、即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，可以将绝缘层设置在与上下导体相同的平面上，具有显微结构。根据图1，可以将电导体线性化或称为螺旋类型。
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波导可以由例如银合金、铜、钨或铝这样的金属制造。该绝缘材料可以包括陶瓷材料、聚合材料、电子不可导有机材料、二氧化硅或硅氮化物。
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可以是微波传输带或带状线类型的。
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。
权利要求
1.一种包括每个都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)，其中第一子电路(10)包括第一导体(10U)、第二导体(10L)以及设置在所述第一和第二导体之间的一个绝缘层，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)包括第一导体(20U)、第二导体(20L)以及设置在所述第一和所述第二导体之间的一个绝缘层，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)中的第一导体(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)中的第一导体(10U)上的第二侧边经一个连接导体(15)连接到第二子电路(20)中的第一导体(20U)的第一侧边上，将第一子电路(10)中的第二导体(10L)的第二侧边连接到第一输出端口(P2)，将第二子电路(20)中的第二导体(20L)的第一侧边连接到第二输出端口(P3)，其特征在于，将终端λ/4波导(30)的第一开口连接到第一子电路(10)中的第二导体(10L)的第二侧边上，并且将λ/4波导(40)的第二开口终端连接到第二子电路(20)中的第二导体(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波传输带类型的。
全文摘要
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)包括第一导体(10U)、第二导体(10L)以及设置在所述第一和第二导体之间的一个绝缘层,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)包括第一导体(20U)、第二导体(20L)以及设置在所述第一和第二导体之间的一个绝缘层,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)中的第一导体(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)中的第一导体(10U)上的第二侧边经一个连接导体(15)连接到第二子电路(20)中的第一导体(20U)的第一侧边上。将第一子电路(10)中的第二导体(10L)的第二侧边连接到第一输出端口(P2)。将第二子电路(20)中的第二导体(20L)的第一侧边连接到第二输出端口(P3)。将终端λ/4波导(30)的第一开口连接到第一子电路(10)中的第二导体(10L)的第二侧边上,并且将λ/4波导(40)的第二开口终端连接到第二子电路(20)中的第二导体(20L)的第二侧边上。
文档编号H01P5/10GK1359550SQ00809788
公开日2002年7月17日 申请日期2000年6月26日 优先权日1999年6月30日
发明者D·维斯特贝里 申请人:艾利森电话股份有限公司