专利名称：平衡非平衡转换器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种平衡非平衡转换器，不仅可将差动的平衡讯号转换为非平衡
讯号，并具备阻抗转换的功能，以达到阻抗匹配的效果。
背景技术：
—般通讯产品的电路结构中，其设置有至少一平衡非平衡转换器(Balance to Unbalance ;Balun)。平衡非平衡转换器主要用以平衡与非平衡传输间的转换，可连接在同 轴电缆与偶极天线间。此外，平衡非平衡转换器亦可连接于放大器之间，将非平衡式的放大 器的输出转换为平衡式输出，以增加阻抗匹配的效果。 —般通讯产品多采用共烧陶瓷的平衡非平衡转换器来达成高频讯号的平衡与非 平衡的转换，此种平衡非平衡转换器价格十分昂贵，会造成通讯产品量产上的成本负担。 再有，最常使用的马式平衡非平衡转换器(Marchand Bal皿)是利用两节四分之一 波长的耦合线所构成，并且须配合使用高介电常数的介质以将尺寸縮小化。然而，若以耦合 线制作马式平衡非平衡转换器于高介电常数的印刷基板的平面上，则往往为配合需求的操 作频率而令尺寸縮减有限，仍无法符合携带式通讯产品小尺寸的要求。
发明内容本实用新型的主要目的，在于提供一种平衡非平衡转换器，不仅可将差动的平衡
讯号转换为非平衡的单端讯号，并具备阻抗转换的功能，以达到阻抗匹配的效果。 本实用新型的次要目的，在于提供一种平衡非平衡转换器，将晶片电容及微带线
制作在高介电常数的基板上，以得到较佳的元件特性，有助于縮小实体化的结构，以得到一
小型化的平衡非平衡转换器。 本实用新型的又一目的，在于提供一种平衡非平衡转换器，利用微带线制作出电 感特性，以取代高单价的晶片电感，以此降低整体的制造成本。 本实用新型的目的是通过下述技术方案予以实现的一种平衡非平衡转换器，其 特征在于包括 —基板，包括有一第一表面及一第二表面； —接地面，设置在该基板的第二表面； —第一晶片电容，连接在一非平衡端及一第一平衡端间； —第一微带线电感，连接在该第一平衡端及一第一连接部间，以通过该第一连接 部连接该接地面； —第二微带线电感，连接在该非平衡端及一第二平衡端间； —第二晶片电容，连接在该第二平衡端及一第二连接部间，以通过该第二连接部 连接该接地面； 所述第一晶片电容、第一微带线电感、第二微带线电感及第二晶片电容均设置在 该基板的第一表面上。[0016] 所述非平衡端上产生有一非平衡讯号，在该第一平衡端上产生有一第一平衡讯 号，而在该第二平衡端上产生一第二平衡讯号，并且该第一平衡讯号及该第二平衡讯号为 一组差动讯号。 所述第一微带线电感通过一第一连接线连接该第一平衡端，而该第二微带线电感 通过一第二连接线连接该第二平衡端。 在所述基板上以灌孔接地的方式制作该第一连接部及该第二连接部。 所述基板为一玻璃纤维基板。 所述第一微带线电感及第二微带线电感选择布线为曲折式或螺旋式。 所述非平衡端、第一电容、第一微带线电感及第一平衡端间形成一高通滤波器。 所述非平衡端、第二电容、第二微带线电感及第二平衡端间形成一低通滤波器。 所述平衡非平衡转换器适用于50欧姆的非平衡阻抗与100欧姆的平衡阻抗间的转换。 所述平衡非平衡转换器应用于2. 4GHz或5. 6GHz频带的无线通讯产品。 本实用新型的有益效果是该平衡非平衡转换器不仅可将差动的平衡讯号转换为
非平衡讯号，并具备阻抗转换的功能，以达到阻抗匹配的效果。
图1A为平衡非平衡转换器较佳实施例的布局结构的第一表面示意图。 图1B为平衡非平衡转换器较佳实施例的布局结构的第二表面示意图。 图2为平衡非平衡转换器的一较佳实施例的电路线路图。 图3A-3C为平衡非平衡转换器的讯号处理示意图。 图4为测量平衡非平衡转换器的插入损耗及反射损耗的曲线示意图。 图5为测量平衡非平衡转换器的两平衡端间的相位差及振幅差的曲线示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。 参见图1A及图1B，分别为本实用新型平衡非平衡转换器较佳实施例的布局结构 的第一表面及第二表面示意图。如图所示，本实用新型平衡非平衡转换器ioo可设置在一 基板IO上，该基板包括有一第一表面101及一第二表面102。此外，本实用新型平衡非平衡 转换器100将应用在2. 4GHz频段的无线通讯产品。 平衡非平衡转换器100包括有一第一晶片电容11、一第一微带线电感12、一第二 晶片电容13及一第二微带线电感14。第一晶片电容11、第一微带线电感12、第二晶片电 容13及第二微带线电感14设置在基板10的第一表面101上。再有，基板102的第二表面 102设置有一接地面19。 第一晶片电容11连接在一非平衡端151及一第一平衡端153间。第一微带线电 感12连接在第一平衡端153及一第一连接部161间，并通过第一连接部161电性连接基板 10的第二表面102上的接地面19。第二微带线电感14连接在非平衡端151及一第二平衡 端155间。第二晶片电容13连接在第二平衡端155及一第二连接部162间，并通过第二连 接部162连接接地面19。[0036] 再有，本实用新型采用灌孔接地的方式在基板10上贯穿出数个孔洞，并在各孔洞 中对应设置有第一连接部161及第二连接部162，以使得第一表面101的电路元件可电性连 接第二表面102的接地面19。 另外，平衡非平衡转换器100还包括有一第一连接线121及一第二连接线141。第 一微带线电感12通过第一连接线121连接第一平衡端153，而第二微带线电感14通过第二 连接线141连接第二平衡端155。 本实用新型平衡非平衡转换器100利用晶片型的电容11/13作为电路的一部份， 即可在一限定的单位面积上得到较高的电容值，以使得平衡非平衡转换器100的整体电路 达到縮小化的效果，另采用微带线制作为电感12/14，以取代高单价的晶片电感，而降低平 衡非平衡转换器100的制造成本。 此外，本实用新型欲达到整体电路縮小化的目的，亦将微带线电感12/14布局于 一限定范围中并布线为曲折式的形状态样，以此縮小元件平面的尺寸。当然，本实用新型另 一实施例中，微带线电感12/14亦可选择布线为螺旋式或其他态样的形状，以符合实际设 计的需求。 另外，本实用新型选择将晶片电容11/13及微带线12/14制作在高介电常数的基 板上，例如玻璃纤维材质的基板(FR4)，将具有较佳的元件特性，有助于进一步縮小实体 化的结构，以得到一小型化的平衡非平衡转换器100。 参见图2，为本实用新型平衡非平衡转换器的一较佳实施例的电路线路图。本图例
是图1A及图1B平衡非平衡转换器100的布局结构相对应的电路线路。 在非平衡端151上将产生有一单端的非平衡讯号，在第一平衡端153上产生有一
第一平衡讯号，而在第二平衡端155上产生一第二平衡讯号，第一平衡讯号及第二平衡讯
号为一组差动讯号，两讯号的振幅相同但相位相差180度，如图3A所示。 另外，非平衡端151、第一晶片电容11、第一微带线电感12及第一平衡端153间形
成一高通滤波器，将造成第一平衡讯号相位领先。例如相位领先90度，而非平衡端151、
第二晶片电容13、第二微带线电感14及第二平衡端155间形成一低通滤波器，将造成第二
平衡讯号相位落后。例如相位落后90度，以使得第一平衡讯号及第二平衡讯号的相位修
正成一致，如图3B所示。 之后，相位修正后的第一平衡讯号及第二平衡讯号经由平衡非平衡转换器的讯号 整合及转换，以在非平衡端151上产生单端的非平衡讯号，并且该非平衡讯号的振幅幅度 亦可为第一平衡讯号及第二平衡讯号的振幅加总。例如两倍的振幅幅度，如图3C所示。 以此，如上据以实施，本实用新型的平衡非平衡转换器100即可将差动的平衡讯号转换为 非平衡讯号。 再有，本实用新型的平衡非平衡转换器100适用于50欧姆的非平衡阻抗与100欧 姆的平衡阻抗间的转换。该非平衡阻抗为非平衡端151至接地间的阻抗值，而该平衡阻抗 为第一平衡端153与第二平衡端155间的电位差所负载的阻抗值。以此，本实用新型的平 衡非平衡转换器100不仅可将差动的平衡讯号转换为非平衡的单端讯号，并具备阻抗转换 的功能，以达到阻抗匹配的效果。 参见图4，为测量本实用新型平衡非平衡转换器的插入损耗及反射损耗的曲线示 意图。如图所示，本实用新型平衡非平衡转换器100将应用在2. 4GHz频段附近。[0047] 在插入损耗(Insertion Loss ;IL)的曲线21上，ml测量点(2. 4GHz)及m2测量 点(2. 5GHz)所测得的插入损耗(IL)分别为0. 344db及0. 352db，两测量点间的插入损耗 (IL)远低于O. 5db。 在反射损耗(Return Loss ;RL)的曲线22上，m3测量点(2. 4GHz)及m4测量点 (2. 5GHz)所测得的反射损耗(RL)分别为13.025db及13.402db，两测量点间的反射损耗 (RL)远低于-10db。 最后，参见图5，为测量本实用新型平衡非平衡转换器的两平衡端间的相位差及振 幅差的曲线示意图。 在相位差(Phase—Diff)的曲线23上，m5测量点(2. 4GHz)及m6测量点(2. 5GHz) 所测得的相位差分别为177. 899°及177. 988° ，两平衡端153/155间的相位差符合一般 180° ±10°的规范。 在振幅差(Amp—Diff)的曲线24上，m7测量点(2. 4GHz)及m8测量点(2. 5GHz)所 测得的振幅差分别为0. 728db及1. 487db，两平衡端153/155间的振幅差接近于Odb。 承上所述，本实用新型平衡非平衡转换器100的电路设计主要使用于2. 4GHz频段 的无线通讯产品上。然而，本实用新型另一实施例中，亦可改变微带线电感12/14的布线长 度及晶片电容11/13的电容值，以此调整出另一需求的操作频段，例如5. 6GHz。 以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用来限定本实用新型实施的 范围，即凡依本实用新型申请专利范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修 饰，均应包括于本实用新型的专利保护范围内。
权利要求一种平衡非平衡转换器，其特征在于包括一基板，包括有一第一表面及一第二表面；一接地面，设置在该基板的第二表面；一第一晶片电容，连接在一非平衡端及一第一平衡端间；一第一微带线电感，连接在该第一平衡端及一第一连接部间，以通过该第一连接部连接该接地面；一第二微带线电感，连接在该非平衡端及一第二平衡端间；一第二晶片电容，连接在该第二平衡端及一第二连接部间，以通过该第二连接部连接该接地面；所述第一晶片电容、第一微带线电感、第二微带线电感及第二晶片电容均设置在该基板的第一表面上。
2. 如权利要求1所述的平衡非平衡转换器，其特征在于所述非平衡端上产生有一非平衡讯号，在该第一平衡端上产生有一第一平衡讯号，而在该第二平衡端上产生一第二平衡讯号，并且该第一平衡讯号及该第二平衡讯号为一组差动讯号。
3. 如权利要求1所述的平衡非平衡转换器，其特征在于所述第一微带线电感通过一第一连接线连接该第一平衡端，而该第二微带线电感通过一第二连接线连接该第二平衡丄山顺。
4. 如权利要求1所述的平衡非平衡转换器，其特征在于在所述基板上以灌孔接地的方式制作该第一连接部及该第二连接部。
5. 如权利要求l所述的平衡非平衡转换器，其特征在于所述基板为一玻璃纤维基板。
6. 如权利要求1所述的平衡非平衡转换器，其特征在于所述第一微带线电感及第二微带线电感选择布线为曲折式或螺旋式。
7. 如权利要求1所述的平衡非平衡转换器，其特征在于所述非平衡端、第一电容、第一微带线电感及第一平衡端间形成一高通滤波器。
8. 如权利要求1所述的平衡非平衡转换器，其特征在于所述非平衡端、第二电容、第二微带线电感及第二平衡端间形成一低通滤波器。
9. 如权利要求1所述的平衡非平衡转换器，其特征在于所述平衡非平衡转换器适用于50欧姆的非平衡阻抗与100欧姆的平衡阻抗间的转换。
10. 如权利要求1所述的平衡非平衡转换器，其特征在于所述平衡非平衡转换器应用于2. 4GHz或5. 6GHz频带的无线通讯产品。
专利摘要本实用新型有关于一种平衡非平衡转换器，其包括一基板，基板的第一表面上设置一第一晶片电容、一第二晶片电容、一第一微带线电感及一第二微带线电感，基板的第二表面上设置一接地面，第一晶片电容连接在一非平衡端及一第一平衡端间，第一微带线电感连接在第一平衡端及一第一连接部间，并通过第一连接部连接接地面，第二微带线电感连接在非平衡端及一第二平衡端间，而第二晶片电容连接在第二平衡端及一第二连接部间，并通过第二连接部连接接地面。以此，不仅可将差动的平衡讯号转换为非平衡讯号，并具备阻抗转换的功能，以达到阻抗匹配的效果。
文档编号H03H7/42GK201490979SQ20092015683
公开日2010年5月26日 申请日期2009年6月26日 优先权日2009年6月26日
发明者陈建宇 申请人:建汉科技股份有限公司