文章目录概要巴伦的原理和作用巴伦的核心指标选型示例小结概要巴伦是通信领域硬件设计中非常常用的一种无源器件以作者经常使用的射频收发器AD9361为例巴伦一般放置在收发器的射频口TX/RX附近承担着不为人知的神秘任务很多同志也都是照抄祖传设计图或者官方的Demo板包括作者本人往往只知该元件设计的冰山一角。通信电子领域发展多年任何一个小的设计要求往往凝结无数前人的智慧和心血以下内容为作者对巴伦设计的一些总结回顾。巴伦的原理和作用引用Mini-Circuits 的一篇应用笔记Application Note on Transformers(AN-20-002)变压器属于无源器件可对阻抗、电压、电流进行变换。除此之外它还能实现电路直流隔离、共模抑制以及平衡阻抗与非平衡阻抗的相互转换相关功能后文详述。变压器品类繁多本文聚焦射频、微波信号场景所用型号。射频变压器核心由两个及以上绕组构成绕组间依靠互感磁场耦合。当交流电压接入原边绕组时会产生交变磁通量磁通量大小由输入电流与绕组匝数决定该互感磁通量耦合至副边绕组进而感应出电压副边电压幅值取决于其绕组匝数。设计人员通过搭配原、副边绕组匝数即可实现电压、电流、阻抗的升压 / 降压变换。变压器主要用途如下阻抗匹配实现器件间最大功率传输电压 / 电流变换完成升压或降压直流隔离阻断电路间直流信号同时保证交流信号正常传输平衡 / 非平衡电路转接适用于推挽放大器、模数转换器ADC等带平衡输入的芯片共模抑制应用于各类平衡电路架构中。射频变压器一般将两根及以上绝缘铜线绞合缠绕在磁性或非磁性磁芯外部 / 内部。根据设计与性能需求磁芯可采用双孔磁芯、环形磁芯圆环形等结构。导线焊接或锡焊在底座的金属焊盘与引脚上磁芯与绕组整体封装于塑料、陶瓷或金属外壳内。巴伦变压器经过多年发展出现了多种结构样式除了微带型、LC型等比较分立DIY的常用的有以下几种原文件可自行下载非常值得一看不同类型的巴伦在不同指标频率、功率、体积、带宽、匝数比、直流隔离、成本等等有不同的优势劣势但是总之在我们的常用设计中他们都做了一件事用最直白、最不绕弯子的话说那就是保持变压器输入输出两侧端口的阻抗匹配以最常用的天线-巴伦-收发器结构为例天线输出对地阻抗是50Ω而低噪放或者PA的输入/出往往是差分的100Ω单端对差分50对100很明显中间缺了一个桥梁阻抗和电气不匹配这会造成严重的信号反射所以人们发明了巴伦完成平衡-不平衡的转换Balance-Unbalance差分端认为是平衡端单端是不平衡端。巴伦的核心指标就是每一本巴伦手册最前面的参数表里面的指标阻抗比、频率范围、插损、幅度相位不平衡度。TCM1-63AX另外我们还能从线型中得知他的结构类型。选型示例经过上面的总结接下来我们还是以上古真神AD9361举例怎么选择合适巴伦首先需要着重参考的是手册AD9361 Reference Manual UG-570在这篇手册的Rx SIGNAL PATH INTERFACE章节和Tx SIGNAL PATH INTERFACE章节介绍了收发口应该怎么接线尤其要注意到的就是下面这个图这说明AD9361在不同接收口、不同频率下它的阻抗是不一样的所以应该根据实际应用选择合适阻抗比的外部巴伦比如2.5Ghz的应用环境下差分阻抗是50Ω那就应该选择11的50Ω巴伦比如300Mhz的应用环境下差分阻抗是200Ω那就应该选择14的50Ω巴伦ADI官方基于开发板的环境也给了一些选型建议如果你想获得最佳的体验那就严格按照官方有一个S参数仿真文件去设计如果基于成本、保守等考虑无脑选择50欧姆 11的巴伦不会有太大的问题的无非就是输出功率稍低一些输入驻波稍差一些。所以说一款合适的巴伦就是根据芯片本身的特性综合考虑频率、功率、体积、带宽、匝数比、直流隔离、成本等等方面因素。还是那句话没有最好的选择只有最合适的选择。小结最后放一些基础的链接和文件包官方问答论坛https://ez.analog.com/rf/wide-band-rf-transceivers/design-support/f/q-a/80333/rx-matching-for-ad9361AN20-002Application Note on Transformers手册https://download.csdn.net/download/RERERERDFDSDSDSD/92973566一些官方开发板的处理方式https://www.analog.com/en/search.html?resourceTypesEvaluation%20Board
关于射频变压器\巴伦的使用要求小结（以AD9361为例）
文章目录概要巴伦的原理和作用巴伦的核心指标选型示例小结概要巴伦是通信领域硬件设计中非常常用的一种无源器件以作者经常使用的射频收发器AD9361为例巴伦一般放置在收发器的射频口TX/RX附近承担着不为人知的神秘任务很多同志也都是照抄祖传设计图或者官方的Demo板包括作者本人往往只知该元件设计的冰山一角。通信电子领域发展多年任何一个小的设计要求往往凝结无数前人的智慧和心血以下内容为作者对巴伦设计的一些总结回顾。巴伦的原理和作用引用Mini-Circuits 的一篇应用笔记Application Note on Transformers(AN-20-002)变压器属于无源器件可对阻抗、电压、电流进行变换。除此之外它还能实现电路直流隔离、共模抑制以及平衡阻抗与非平衡阻抗的相互转换相关功能后文详述。变压器品类繁多本文聚焦射频、微波信号场景所用型号。射频变压器核心由两个及以上绕组构成绕组间依靠互感磁场耦合。当交流电压接入原边绕组时会产生交变磁通量磁通量大小由输入电流与绕组匝数决定该互感磁通量耦合至副边绕组进而感应出电压副边电压幅值取决于其绕组匝数。设计人员通过搭配原、副边绕组匝数即可实现电压、电流、阻抗的升压 / 降压变换。变压器主要用途如下阻抗匹配实现器件间最大功率传输电压 / 电流变换完成升压或降压直流隔离阻断电路间直流信号同时保证交流信号正常传输平衡 / 非平衡电路转接适用于推挽放大器、模数转换器ADC等带平衡输入的芯片共模抑制应用于各类平衡电路架构中。射频变压器一般将两根及以上绝缘铜线绞合缠绕在磁性或非磁性磁芯外部 / 内部。根据设计与性能需求磁芯可采用双孔磁芯、环形磁芯圆环形等结构。导线焊接或锡焊在底座的金属焊盘与引脚上磁芯与绕组整体封装于塑料、陶瓷或金属外壳内。巴伦变压器经过多年发展出现了多种结构样式除了微带型、LC型等比较分立DIY的常用的有以下几种原文件可自行下载非常值得一看不同类型的巴伦在不同指标频率、功率、体积、带宽、匝数比、直流隔离、成本等等有不同的优势劣势但是总之在我们的常用设计中他们都做了一件事用最直白、最不绕弯子的话说那就是保持变压器输入输出两侧端口的阻抗匹配以最常用的天线-巴伦-收发器结构为例天线输出对地阻抗是50Ω而低噪放或者PA的输入/出往往是差分的100Ω单端对差分50对100很明显中间缺了一个桥梁阻抗和电气不匹配这会造成严重的信号反射所以人们发明了巴伦完成平衡-不平衡的转换Balance-Unbalance差分端认为是平衡端单端是不平衡端。巴伦的核心指标就是每一本巴伦手册最前面的参数表里面的指标阻抗比、频率范围、插损、幅度相位不平衡度。TCM1-63AX另外我们还能从线型中得知他的结构类型。选型示例经过上面的总结接下来我们还是以上古真神AD9361举例怎么选择合适巴伦首先需要着重参考的是手册AD9361 Reference Manual UG-570在这篇手册的Rx SIGNAL PATH INTERFACE章节和Tx SIGNAL PATH INTERFACE章节介绍了收发口应该怎么接线尤其要注意到的就是下面这个图这说明AD9361在不同接收口、不同频率下它的阻抗是不一样的所以应该根据实际应用选择合适阻抗比的外部巴伦比如2.5Ghz的应用环境下差分阻抗是50Ω那就应该选择11的50Ω巴伦比如300Mhz的应用环境下差分阻抗是200Ω那就应该选择14的50Ω巴伦ADI官方基于开发板的环境也给了一些选型建议如果你想获得最佳的体验那就严格按照官方有一个S参数仿真文件去设计如果基于成本、保守等考虑无脑选择50欧姆 11的巴伦不会有太大的问题的无非就是输出功率稍低一些输入驻波稍差一些。所以说一款合适的巴伦就是根据芯片本身的特性综合考虑频率、功率、体积、带宽、匝数比、直流隔离、成本等等方面因素。还是那句话没有最好的选择只有最合适的选择。小结最后放一些基础的链接和文件包官方问答论坛https://ez.analog.com/rf/wide-band-rf-transceivers/design-support/f/q-a/80333/rx-matching-for-ad9361AN20-002Application Note on Transformers手册https://download.csdn.net/download/RERERERDFDSDSDSD/92973566一些官方开发板的处理方式https://www.analog.com/en/search.html?resourceTypesEvaluation%20Board
