資料介紹
巴倫(balanced to unbalanced transformer, Balun)是平衡非平衡轉(zhuǎn)換器的英文翻譯,在微波平衡混頻器、倍頻器、推挽放大器和天線等設(shè)備中得到廣泛應(yīng)用。在天線領(lǐng)域中,巴倫可以實(shí)現(xiàn)某些天線饋電的不平衡到平衡的轉(zhuǎn)換。隨著當(dāng)今通訊技術(shù)的發(fā)展,通訊容量的不斷擴(kuò)大,要求天線在更寬的頻帶內(nèi)工作,因此,對巴倫的工作頻帶要求越來越寬。由于微帶巴倫具有易加工、可實(shí)現(xiàn)寬頻帶的特性,寬頻帶微帶巴倫的研究已經(jīng)成為當(dāng)今的一個(gè)熱門課題。本文結(jié)合有限元(finite element method, FEM)算法的理論分析,研究并設(shè)計(jì)了一類寬頻帶微帶巴倫。
本論文首次應(yīng)用接地共面波導(dǎo)(Coplanar Waveguide Ground, CPWG)和耦合微帶線(Coupled Strip Line, CSL) 設(shè)計(jì)了- -種新型的寬頻帶微帶巴倫,該類型微帶巴倫可以在低相對介電常數(shù)的介質(zhì)板上制作,具有結(jié)構(gòu)緊湊、成本低廉、制作簡單的特點(diǎn)。
采用上述微帶巴倫結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)和制作了一個(gè)50Q非平衡到50Q平衡饋電轉(zhuǎn)換的微帶巴倫,通過基于有限元的數(shù)值仿真計(jì)算和采用網(wǎng)絡(luò)分析儀器的實(shí)際S參數(shù)測試,證明該微帶巴倫具備優(yōu)異的超寬帶特性,從0. 1GHz到12. 6GHz的頻率范圍,測試得到的饋電端口反射系數(shù)(Su)低于-10dB,插入損耗小于3dB。 該微帶巴倫的工作頻帶(0. 1GHz-12. 6GHz)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)巴倫的帶寬,也高于絕大多數(shù)現(xiàn)有文獻(xiàn)設(shè)計(jì)的寬帶微帶巴倫。
在加入一段切比雪夫阻抗變換段后,設(shè)計(jì)和制作了一個(gè)500非平衡到1002平衡饋電轉(zhuǎn)換的微帶巴倫,數(shù)值仿真和測試得到該微帶巴倫工作頻帶為: 1. 2GHz-3.6GHz。在該工作頻帶內(nèi),反射系數(shù)小于-10dB,插入損耗低于2dB。
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