一种高频宽带巴伦匹配变换器及射频装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种高频宽带巴伦匹配变换器及射频装置，包括依次连接的第一级巴伦、相位补偿电容以及第二级巴伦；所述第一级巴伦用于接收单端的不平衡信号，并将其转化为两路平衡的差分信号后输出；所述相位补偿电容用于对两路平衡的所述差分信号进行相位补偿后输出；所述第二级巴伦用于接收经相位补偿后的两路平衡的所述差分信号并改善所述差分信号的插损、幅度一致性及平衡度，并输出。与现有技术相比，本实用新型专利技术可以提高差分信号的相位平衡度和幅度平衡度，使最终输出的差分信号相位差更加接近180

【技术实现步骤摘要】
一种高频宽带巴伦匹配变换器及射频装置


[0001]本技术涉及射频
，尤其涉及一种高频宽带巴伦匹配变换器及射频装置。

技术介绍

[0002]随着科技的进步，巴伦的设计也发生了很大的变化，应用领域涉及到驱动差分天线、平衡混频器、放大器、倍频器等。一些巴伦具有偶数阶信号抑制作用，可降低混频器中的杂散信号，一些可用于阻抗变换，一些用来连接阻抗不同的传输线。用于阻抗变化的巴伦能实现阻抗匹配，隔直和平衡端口到单端的匹配。
[0003]关于巴伦的关键指标有：插损、幅度一致性、相位平衡度以及共模抑制比。
[0004]1)幅度一致性是指两输出功率之间的差值；
[0005]2)相位平衡度是指两个平衡输出与功率相等，相位相差180
°
；
[0006]3)共模抑制比是指两个相同信号从平衡端口传输至不平衡端口过程中所产生的衰减，共模抑制比决定于两信号的矢量相加结果，矢量相加结果取决于巴伦的幅度一致性和相位平衡度。
[0007]在微波射频领域，差分电路和巴伦已广泛应用于通讯基站产品、移动产品以及芯片设计，一般用差分信号消除共模噪声，并通过巴伦实现单端信号与差分信号之间的转化。
[0008]现今，射频及微波集成电路正在向宽频带，小型化发展，而5G发展已经成为时代的趋势，为满足用户的通信体验，智能终端则必须具备相关能力。
[0009]那么作为重要环节的巴伦就要做出相应的提升和进步，过去的巴伦因本身结构限制，传输线存在损耗，匹配需要提升改善，所以差分信号输出时就会出现相位不平衡、幅度不平衡以及输出损耗过高的问题，严重影响巴伦的性能。

技术实现思路

[0010]针对以上现有技术的不足，本技术实施例提出了一种用于提高差分信号的相位平衡度以及幅度平衡度，并降低输出损耗的高频宽带巴伦匹配变换器及射频装置。
[0011]第一方面，本技术实施例提供了一种高频宽带巴伦匹配变换器，包括依次连接的第一级巴伦、相位补偿电容以及第二级巴伦；
[0012]所述第一级巴伦用于接收单端的不平衡信号，并将其转化为两路平衡的差分信号后输出；
[0013]所述相位补偿电容用于对两路平衡的所述差分信号进行相位补偿后输出；
[0014]所述第二级巴伦用于接收经相位补偿后的两路平衡的所述差分信号并改善所述差分信号的插损、幅度一致性及平衡度，并输出。
[0015]优选的，所述第一级巴伦包括第一耦合单元，所述第一耦合单元包括第一传输线以及与所述第一传输线耦合的第一耦合线，所述第一传输线与所述第一耦合线相互平行且正对设置，所述第一传输线的一端作为所述第一级巴伦的第一信号输入端，用于接收单端
的所述不平衡信号，所述第一传输线的另一端作为所述第一级巴伦的第一输出端并连接至所述相位补偿电容；所述第一耦合线的一端接地，所述第一耦合线的另一端作为所述第一级巴伦的第二输出端并连接至所述相位补偿电容。
[0016]优选的，所述第二级巴伦的输入端包括第二信号输入端和第三信号输入端；所述相位补偿电容包括第一电容和第二电容，所述第一电容的第一端与所述第一输出端连接，所述第一电容的第二端与所述第二信号输入端连接，所述第二电容的第一端与所述第二输出端连接，所述第二电容的第二端与所述第三信号输入端连接。
[0017]优选的，所述第二级巴伦包括第二耦合单元以及第三耦合单元；所述第二耦合单元包括相互平行且正对设置的两根第二传输线以及相互平行且正对设置的两根第二耦合线，所述第二传输线与所述第二耦合线相互平行且正对设置；
[0018]两根所述第二传输线位于其中同一侧的一端相互连接并作为所述第二信号输入端，两根所述第二传输线位于其中另外同一侧的一端相互连接并作为第三输出端；
[0019]两根所述第二耦合线位于其中同一侧的一端相互连接并作为第四输出端；两根所述第二耦合线位于其中另外同一侧的一端共同接地；
[0020]所述第三耦合单元包括相互平行且正对设置的两根第三传输线以及相互平行且正对设置的两根第三耦合线，所述第三传输线与所述第三耦合线相互平行且正对设置；
[0021]两根所述第三传输线位于其中同一侧的一端相互连接并作为所述第三信号输入端，两根所述第三传输线位于其中另外同一侧的一端均与所述第四输出端连接；
[0022]两根所述第三耦合线位于其中同一侧的一端相互连接并与所述第三输出端连接，两根所述第三耦合线位于其中另外同一侧的一端共同接地。
[0023]优选的，所述高频宽带巴伦匹配变换器还包括第三电容，所述第三电容与所述第二级巴伦连接，用于调节经所述第二级巴伦改善平衡度的所述差分信号的工作频点。
[0024]优选的，所述第三电容串联设置于所述第三输出端与所述第四输出端之间。
[0025]优选的，所述第一电容、所述第二电容以及所述第三电容均为可调节电容。
[0026]优选的，所述第一传输线和所述第一耦合线的长度相同且形状一致；所述第二传输线、所述第三传输线、所述第二耦合线以及所述第三耦合线的长度相同且形状一致。
[0027]优选的，所述第一传输线及所述第一耦合线在3.3G～4.2G的工作频率时，长度均为1300um；所述第二传输线、所述第二耦合线、所述第三传输线以及所述第三耦合线在3.3G～4.2G的工作频率时，长度均为650um
[0028]第二方面，本技术实施例还提供了一种射频装置，所述射频装置中包括上述的高频宽带巴伦匹配变换器；所述射频装置为混频器、推挽放大器、双工器以及倍频器中的任意一种。
[0029]与现有技术相比，本技术的高频宽带巴伦匹配变换器及射频装置中，通过设置第一级巴伦和第二级巴伦，使不平衡信号通过第一级巴伦转换为差分信号后，再通过第二级巴伦将第一级巴伦产生的差分信号进行改善，从而提高了差分信号的相位平衡度和幅度平衡度，使最终输出的差分信号相位差更加接近180
°
，幅度更趋于相等，同时，还降低了输出的损耗。
附图说明
[0030]下面结合附图详细说明本技术。通过结合以下附图所作的详细描述，本技术的上述或其他方面的内容将变得更清楚和更容易理解。附图中：
[0031]图1为本技术实施例提供的一种高频宽带巴伦匹配变换器的电路框图一；
[0032]图2为本技术实施例提供的一种高频宽带巴伦匹配变换器的电路框图二；
[0033]图3为本技术实施例提供的一种高频宽带巴伦匹配变换器的电路示意图；
[0034]图4为本技术实施例与现有技术中巴伦在3.3G～4.2G插入损耗的仿真曲线图；
[0035]图5为本技术实施例与现有技术中巴伦在3.3G～4.2G幅度一致性的仿真曲线图；
[0036]图6为本技术实施例与现有技术中巴伦在3.3G～4.2G相位平衡度的仿真曲线。
具体实施方式
[0037]下面结合附图详细说明本技术的具体实施方式。
[0038]在此记本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高频宽带巴伦匹配变换器，其特征在于，包括依次连接的第一级巴伦、相位补偿电容以及第二级巴伦；所述第一级巴伦用于接收单端的不平衡信号，并将其转化为两路平衡的差分信号后输出；所述相位补偿电容用于对两路平衡的所述差分信号进行相位补偿后输出；所述第二级巴伦用于接收经相位补偿后的两路平衡的所述差分信号并改善所述差分信号的插损、幅度一致性及平衡度，并输出。2.如权利要求1所述的高频宽带巴伦匹配变换器，其特征在于，所述第一级巴伦包括第一耦合单元，所述第一耦合单元包括第一传输线以及与所述第一传输线耦合的第一耦合线，所述第一传输线与所述第一耦合线相互平行且正对设置，所述第一传输线的一端作为所述第一级巴伦的第一信号输入端，用于接收单端的所述不平衡信号，所述第一传输线的另一端作为所述第一级巴伦的第一输出端并连接至所述相位补偿电容；所述第一耦合线的一端接地，所述第一耦合线的另一端作为所述第一级巴伦的第二输出端并连接至所述相位补偿电容。3.如权利要求2所述的高频宽带巴伦匹配变换器，其特征在于，所述第二级巴伦的输入端包括第二信号输入端和第三信号输入端；所述相位补偿电容包括第一电容和第二电容，所述第一电容的第一端与所述第一输出端连接，所述第一电容的第二端与所述第二信号输入端连接，所述第二电容的第一端与所述第二输出端连接，所述第二电容的第二端与所述第三信号输入端连接。4.如权利要求3所述的高频宽带巴伦匹配变换器，其特征在于，所述第二级巴伦包括第二耦合单元以及第三耦合单元；所述第二耦合单元包括相互平行且正对设置的两根第二传输线以及相互平行且正对设置的两根第二耦合线，所述第二传输线与所述第二耦合线相互平行且正对设置；两根所述第二传输线位于其中同一侧的一端相互连接并作为所述第二信号输入端，两根所述第二传输线位于其中另外同一侧的一端相互连接并作为第三输出端；两根所述第二耦合线位于其...

【专利技术属性】
技术研发人员：李硕，郭嘉帅，
申请(专利权)人：深圳飞骧科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：