[發明專利]一種有源超寬帶平衡-不平衡變壓轉換器

在審

• 申請號: 202110807363.6
• 申請日: 2021-07-16
• 公開（公告）號: CN113630133A
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發明（設計）人: 高顯揚
• 申請（專利權）人: 蘇州浪潮智能科技有限公司
• 主分類號: H04B1/04
• 分類號: H04B1/04;H04B1/16;H01Q1/50
• 代理公司: 北京連和連知識產權代理有限公司 11278
• 代理人: 楊帆;宋薇薇

本發明公開了一種有源超寬帶平衡?不平衡變壓轉換器，包括：接收天線連接器，電性連接到超寬帶天線，配置用于從超寬帶天線接收承載傳輸信號的差分平衡電流；阻抗匹配器，針對超寬帶天線來為差分平衡電流匹配阻抗；差分放大器，配置用于從阻抗匹配器接收差分平衡電流并執行信號放大；濾波器，配置用于從差分放大器接收放大后的差分平衡電流并進行信號濾波；高頻變壓器，配置用于從濾波器接收濾波后的差分平衡電流并將差分平衡電流轉化為單端非平衡電流；饋線線纜連接器，電性連接到同軸饋線線纜，配置用于從高頻變壓器接收單端非平衡電流并傳送到同軸饋線線纜。本發明能夠減少插損、提高帶寬、提高電流平衡度、實現阻抗轉換和匹配。

技術領域

本發明涉及電磁兼容領域，更具體地，特別是指一種有源超寬帶平衡-不平衡變壓轉換器。

背景技術

在電子產品的EMC(電磁兼容)測試中，需要應用超寬帶天線接收各頻段的電磁波來完成測試。超寬帶天線上的電流必須是平衡電流，以避免非平衡電流在天線饋線上產生輻射和系統干擾；而與此同時，應用于天線饋線的同軸電纜的屏蔽層是接地的，所以電纜中的電流是單端非平衡電流。這樣就需要在饋線和超寬帶天線之間加入超寬帶平衡-不平衡變壓轉換器(在一些技術文件中，又稱巴倫)以實現超寬帶平衡-非平衡轉換。同時為了減少系統插損，平衡-不平衡變壓轉換器兩端需要分別與饋線和超寬帶天線實現阻抗匹配。

現有應用的平衡-不平衡變壓轉換器技術主要應用無源方法，包括微帶線或套筒、漸變線、高頻變壓器等方法實現。

基于微帶線或套筒的平衡-不平衡變壓轉換器，主要通過調節傳輸線外部反饋結構為波長的四分之一，從而迫使傳輸線外部電流為零，從而實現強制平衡非平衡轉換。這種方法帶寬有限，插損較大，調節匹配阻抗困難。

基于漸變線的平衡-不平衡變壓轉換器通過設計過渡曲線，實現從非平衡端到平衡端的平滑過渡和阻抗轉換。該方法如果過渡曲線足夠平滑，可以較好地實現超寬帶功能。但由于平衡-不平衡變壓轉換器尺寸限制，曲線平滑程度有限，導致平衡-不平衡變壓轉換器插損較大，調節匹配阻抗困難。

基于高頻變壓器的平衡-不平衡變壓轉換器(如Mini Circuits公司的TCM4-452X+)，基于變壓器原理，應用小尺寸的線圈在高頻頻段實現平衡非平衡轉換和阻抗轉換。這種方法給系統帶來插損，并且低頻帶寬有限，調節匹配阻抗困難。

針對現有技術中各種平衡-不平衡變壓轉換器的插損大、帶寬低、電流不平衡、調節匹配阻抗困難的問題，目前尚無有效的解決方案。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例的目的在于提出一種有源超寬帶平衡-不平衡變壓轉換器，能夠減少插損、提高帶寬、提高電流平衡度、實現阻抗轉換和匹配，從而提升EMC測試系統性能。

基于上述目的，本發明實施例的第一方面提供了一種有源超寬帶平衡-不平衡變壓轉換器，包括：

接收天線連接器，電性連接到超寬帶天線，配置用于從超寬帶天線接收承載傳輸信號的差分平衡電流；

阻抗匹配器，電性連接到接收天線連接器，配置用于針對超寬帶天線來為差分平衡電流匹配阻抗；

差分放大器，電性連接到阻抗匹配器，配置用于從阻抗匹配器接收差分平衡電流并執行信號放大；

濾波器，電性連接到差分放大器，配置用于從差分放大器接收放大后的差分平衡電流并進行信號濾波；

高頻變壓器，電性連接到濾波器，配置用于從濾波器接收濾波后的差分平衡電流并將差分平衡電流轉化為單端非平衡電流；

饋線線纜連接器，電性連接到高頻變壓器和同軸饋線線纜，配置用于從高頻變壓器接收單端非平衡電流并傳送到同軸饋線線纜。

在一些實施方式中，阻抗匹配器包括串聯在差分平衡電流所在電路上的電阻器對；阻抗匹配器配置用于通過調節電阻器對的電阻值來為差分平衡電流匹配阻抗。