摘要：针对marchand巴伦模型参数提取效率低,耗时长的问题,本文提出了一种快速提取marchand巴伦模型参数的方法。传统的耦合线建模过程中,当耦合线的物理尺寸,如长度、宽度、间距发生变化,需要重新进行电磁场仿真,占据大量的计算机资源和仿真时间。本文首先基于c、π模表征的耦合线分布模型构建了marchand巴伦模型,通过对耦合线全波电磁场仿真获得的模型参数提取结果进行数据分析和拟合,找出耦合线物理尺寸和模型参数之间的关系,建立对应方程,避免在巴伦设计优化过程中反复进行电磁场仿真,达到快速设计marchand巴伦的目的。使用该方法基于PCB板设计了中心频率为2.4 GHz的巴伦进行验证,测试结果表明该方法提取的模型参数具有较好的精度,能够满足巴伦的快速设计需求。

摘要：设计了一种工作在400 GHz的紧凑型marchand巴伦,本设计采用互补耦合线(Complementary Conducting-Strip Coupled-Line,CCS CL),与传统的薄膜耦合线(Thin-Film Coupled-Line,TF CL)相比,CCS CL具有更高的耦合系数和几乎相同的奇偶模传输特性,因此基于CCS CL设计的marchand巴伦具有更小的电路面积和更加平衡的差分输出。为了验证该设计,采用0.13μm 1P8M CMOS工艺制作了一种背靠背式marchand巴伦测试电路,测得marchand巴伦的插入损耗为0.75 dB,10 dB回波损耗带宽为110 GHz(从330 GHz到440 GHz)。设计的400 GHz marchand balun的电路面积仅为0.0018 mm2(不包括焊盘面积),远小于其他类型的太赫兹巴伦结构。

摘要：巴伦作为差分到单端信号转换的关键组件,在高速电路实现中得到了广泛研究与应用。但目前对于毫米波频段的巴伦研究甚少,特别是基于PCB加工工艺的高频巴伦。针对该应用,提出了一款适用于毫米波频段的平面marchand巴伦。所设计的微带巴伦的最小线宽和缝隙宽度均大于0.12 mm,满足PCB加工工艺要求。仿真结果表明,该巴伦工作带宽为21.9%,差分端的最大幅度和相位失配分别小于1.1 d B和6°。为进行试验验证,在RO4350基板上集成了巴伦以及用于测试的耦合微带线—矩形波导转换结构。测试与仿真结果基本一致,证明了所提出的巴伦具有良好的性能。

摘要：给出了多层marchand巴伦的等效电路,在此基础上讨论了巴伦的结构参数对带宽的影响。结论表明提高巴伦结构中短路线的阻抗同时降低开路线阻抗可以提升巴伦相对带宽的上限。应用所得的结论设计了一款超宽带紧凑型marchand巴伦。通过弧线形的弯折将巴伦的主体结构尺寸控制在0.1 λ_g×0.1 λ_g(λ_g为中心频率对应的波长)以内,同时在传输线之间加入接地线以减小巴伦输出端口的不平衡度。仿真结果表明,设计的巴伦在1.5~18.5 GHz内具有良好的回波损耗,同时在通带内具有±5°的相位不平衡度和±0.5 dB的幅度不平衡度,与理论推导结果吻合较好。

摘要：设计了基于marchand巴伦结构的小型化分布参数式巴伦滤波器。该巴伦滤波器基于低温共烧陶瓷(LTCC)技术,充分利用该技术的多层优势,通过LTCC多层布线的实现方式缩小巴伦滤波器的体积。该巴伦滤波器的结构采用了螺旋线宽边耦合带状线结构(SBCS),同时采用独特的螺旋交叉堆叠结构,有效减少了巴伦滤波器的体积。设计的巴伦滤波器采用相对介电常数为9.8的介质材料,其尺寸仅为2.0mm×1.25mm×0.95mm,在1.805GHz^2.17GHz范围内回波损耗小于-12dB,幅度不平衡度小于±1.2dB,相位不平衡度小于±10°,完全能够满足当今通信设备小型化的需求。

摘要：为了降低温漂效应对放大器的影响,通过理论分析,设计了一款集成有温度补偿直流偏置网络的宽带射频驱动放大器。为了提高增益和输出功率,电路采用两级差分共射-共基极(cascode)结构,输出端口集成了一款结构新颖的差分转单端marchand巴伦,同时基于0.18μm SiGe BiCMOS高性能异质结双极晶体管工艺进行设计。电磁仿真结果显示,在8~16 GHz的频带范围内,放大器的增益>26 dB,输出1 dB功率压缩点≥10 dBm,饱和输出功率≥13 dBm,端口回波损耗≤-10 dB,-40~125℃范围内同频点增益浮动≤1.5 dB。所设计的驱动放大器电路性能稳定,2.8 V电源工作电流为45 mA,尺寸仅为0.50 mm×0.58 mm,实现了SiGe放大器高性能、小型化的设计要求。

摘要：提出了一种基于三导体耦合线结构的毫米波marchand巴伦的新型宽带模型.基于c模和π模理论,对三导体耦合线进行了分析并采用传输线和理想变压器对其建立了模型.通过电磁场仿真提取了模型参数并使用该耦合线模型建立了marchand巴伦的模型.基于该模型,使用GaAs工艺设计了一种毫米波marchand巴伦并进行了流片制造,所设计的巴伦工作在15~55 GHz频率范围,测试结果表明该巴伦具有较好的幅值和相位平衡度,同时验证了模型的准确性.

摘要：该文设计了一种基于低温共烧陶瓷(LTCC)技术的小型化超宽带巴伦(Balun)滤波器。该巴伦滤波器由一个五阶带通滤波器和基于marchand巴伦改进型巴伦级联组成,带通滤波器采用耦合谐振式的设计方法,设计成宽带高抑制巴伦滤波器,在二阶、三阶和四阶谐振之间创新采用电感级联的拓扑结构,使相对带宽在48%以上。巴伦输入与输出之间的耦合采用一种并联堆叠式耦合螺旋传输线,增强了传输线之间的耦合,并拓宽了巴伦的带宽。结果表明,该巴伦滤波器通带为1.71~2.76 GHz,插损均小于2.3 dB;在50~669 MHz,抑制大于35 dB;在669~1 245 MHz,抑制大于17 dB;在3 205~3 400 MHz,抑制大于27 dB;在3 400~6 000 MHz,抑制均大于30 dB。两个输出端口信号的相位差和幅度差分别为180°±15°(1 710~2 340 MHz)、180°±10°(2 500~2 760 MHz)和±1.0 dB,具有较高的通用性和良好的应用市场。

摘要：研究一种巴伦馈电双频印刷偶极子天线。为了使印刷偶极子天线工作在WLAN频段,H形状的缝隙开在偶极子两个臂上。优化无巴伦馈电的辐射单元,使得天线在回波损耗小于-10dB的情况下工作在2.4GHz(2180-2750MHz)和5.2GHz(5040-5480MHz)。为了展宽带宽,本文设计了一种改进的marchand巴伦,它能提供两个谐振点以增加阻抗带宽。通过优化辐射单元和双频带巴伦,设计了工作在2150-2750MHz和5050-6230MHz的印刷偶极子天线。设计公式在文章中已经给出,计算和测试结果吻合得很好。

摘要：基于70 nm InP高电子迁移率晶体管(HEMT)工艺,研制了一款175~205 GHz分谐波混频器太赫兹单片集成电路(TMIC)。使用三线耦合marchand巴伦实现本振信号的平衡-不平衡转换。在射频端口设计了紧凑型耦合线结构的带通滤波器,实现对射频信号低损耗带通传输的同时缩小了芯片尺寸。测试结果表明混频器在175~205 GHz频率范围内,单边带(SSB)变频损耗小于15 dB,典型值14 dB。混频器中频频带为DC~25 GHz,射频端口对本振二次谐波信号的隔离度大于20 dB。芯片尺寸为1.40 mm×0.97 mm,能够与相同工艺的功率放大器、低噪声放大器实现片上集成,从而满足太赫兹通信等不同领域的应用需求。