專利名稱：一種超寬帶雙調(diào)諧變壓器實(shí)現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種超寬帶雙調(diào)諧變壓器實(shí)現(xiàn)方法，屬于射頻通信領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在電子通信設(shè)備和各類系統(tǒng)中。變壓器的應(yīng)用極為廣泛，變壓器的優(yōu)劣直接決定產(chǎn)品的好壞，所以對(duì)變壓器的研究和生產(chǎn)歷來(lái)為各國(guó)重視。由于計(jì)算機(jī)技術(shù)、集成工藝和材料工業(yè)的發(fā)展，變壓器的發(fā)展也上了一個(gè)新臺(tái)階，并且朝高精度，低功耗，小體積方向發(fā)展。同時(shí)隨著數(shù)字通信系統(tǒng)時(shí)鐘頻率的不斷提高，以及數(shù)字網(wǎng)絡(luò)在速度和帶寬方面的增加，對(duì)變壓器具有較強(qiáng)的可調(diào)諧性、較寬帶寬、較低插入損耗等特性也提出更高的要求。而利用傳統(tǒng)法設(shè)計(jì)可調(diào)諧變壓器面臨著當(dāng)電磁耦合因子k較小時(shí)，至使傳統(tǒng)變壓器的帶寬下降、帶外抑制較差問(wèn)題，本發(fā)明主要基于這一點(diǎn)，采用一個(gè)新的變壓器級(jí)聯(lián)電路結(jié)構(gòu)，可以在帶外產(chǎn)生傳輸零點(diǎn)，使所設(shè)計(jì)的雙調(diào)諧變壓器具有較寬的帶寬、較低插入損耗等特性。所改進(jìn)的雙調(diào)諧變壓器適合微帶技術(shù)的拓?fù)?，使變壓器更加微型化并且容易制作和可調(diào)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種具有超寬帶雙調(diào)諧變壓器實(shí)現(xiàn)方法，該方法首先是在保持原有結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，通過(guò)一個(gè)變壓器的級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)。引入變壓器的對(duì)地電感或電容，將變壓器同一個(gè)接地電容或電感相結(jié)合，可以產(chǎn)生傳輸零點(diǎn)，這種變壓器提供了較寬的帶寬特性。在集總電路當(dāng)中，電磁耦合因子k通常小于0.8，至使傳統(tǒng)變壓器的帶寬下降。為了克服這一點(diǎn)。用電容構(gòu)成可調(diào)電路來(lái)制作變壓器?？梢钥朔跫?jí)和次級(jí)電感的影響。這種電路可以用作有源級(jí)間耦合，低頻，窄帶中頻，通過(guò)一個(gè)可移動(dòng)的磁心補(bǔ)充作為可變的耦合的螺旋電感，當(dāng)吸收電感寄生電容時(shí)，可以在較寬的帶寬內(nèi)實(shí)現(xiàn)阻抗變換。這種集成雙調(diào)諧變壓器具有較低的插入損耗，能保證變壓器獲得最佳的可調(diào)諧變壓效果。。同時(shí)改進(jìn)的雙調(diào)諧變壓器適合微帶技術(shù)的拓?fù)洌棺儔浩鞲游⑿突⑶胰菀字谱骱涂烧{(diào)。本發(fā)明提出的技術(shù)方案具體步驟包括:(I)基于傳統(tǒng)變壓器通過(guò)一個(gè)級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)可以產(chǎn)生有限傳輸零點(diǎn)，如

圖1所示，接地電容或電感可以在通帶的兩邊產(chǎn)生兩個(gè)傳輸零點(diǎn)。(3)此雙調(diào)諧結(jié)構(gòu)其阻抗Z可以看成是上面網(wǎng)絡(luò)阻抗Zu和下面網(wǎng)絡(luò)阻抗\矩陣的和。即:
Z = Zu+ZL (I)該變壓器結(jié)構(gòu)可以看作兩個(gè)部分，上面一部分是一個(gè)并聯(lián)的反饋電容，下面是一個(gè)典型的變壓器。這種結(jié)構(gòu)的分析可以把它看作一個(gè)二端口網(wǎng)絡(luò)，它也是由上下兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)并聯(lián)組成，如圖2所示。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)理論，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的導(dǎo)納矩陣等于這兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)的導(dǎo)納矩陣之和，對(duì)于下面的變壓器導(dǎo)納矩陣V，
權(quán)利要求
1.一種超寬帶雙調(diào)諧變壓器實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于:該方法首先是在保持原有結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，通過(guò)一個(gè)變壓器的級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)。引入變壓器的對(duì)地電感或電容，將變壓器同一個(gè)接地電容或電感相結(jié)合，可以產(chǎn)生傳輸零點(diǎn)，這種變壓器提供了較寬的帶寬特性。在集總電路當(dāng)中，電磁耦合因子k通常小于0.8，至使傳統(tǒng)變壓器的帶寬下降。為了克服這一點(diǎn)。用電容構(gòu)成可調(diào)電路來(lái)制作變壓器。可以克服初級(jí)和次級(jí)電感的影響。這種電路可以用作有源級(jí)間耦合，低頻，窄帶中頻，通過(guò)一個(gè)可移動(dòng)的磁心補(bǔ)充作為可變的耦合的螺旋電感，當(dāng)吸收電感寄生電容時(shí)，可以在較寬的帶寬內(nèi)實(shí)現(xiàn)阻抗變換。這種集成雙調(diào)諧變壓器具有較低的插入損耗能保證變壓器獲得最佳的可調(diào)諧變壓效果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:此雙調(diào)諧結(jié)構(gòu)其阻抗Z可以看成是上面網(wǎng)絡(luò)阻抗Zu和下面網(wǎng)絡(luò)阻抗&矩陣的和。即: Z = Zu+ZL(I) 該變壓器結(jié)構(gòu)可以看作兩個(gè)部分，上面一部分是一個(gè)并聯(lián)的反饋電容，下面是一個(gè)典型的變壓器。這種結(jié)構(gòu)的分析可以把它看作一個(gè)二端口網(wǎng)絡(luò)，它也是由上下兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)并聯(lián)組成，網(wǎng)絡(luò)L和網(wǎng)絡(luò)U如下圖所示。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)理論，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的導(dǎo)納矩陣等于這兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)的導(dǎo)納矩陣之和，對(duì)于下面的變壓器導(dǎo)納矩陣Y,，
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:耦合系數(shù)k為::k= ，變壓器的變壓比NS# = #，當(dāng)電阻R1, R2近似為無(wú)窮大時(shí)，把次級(jí)電級(jí)等效到原級(jí)，其等效輸入阻抗 可以表示為:
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:變壓器輸入導(dǎo)納為
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:在k小于0.05的情況下，初級(jí)與次級(jí)有載品質(zhì)因數(shù)Q和3dB帶寬的值分別為
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，可以利用接地電感或電容產(chǎn)生兩個(gè)傳輸零點(diǎn)，同理，可以進(jìn)一步產(chǎn)生三個(gè)或三個(gè)以上的實(shí)數(shù)傳輸零點(diǎn)、復(fù)數(shù)傳輸零點(diǎn)、實(shí)數(shù)與復(fù)數(shù)交叉的傳輸零點(diǎn)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種超寬帶雙調(diào)諧變壓器實(shí)現(xiàn)方法，該方法首先是在保持原有結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，通過(guò)一個(gè)變壓器的級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)。引入變壓器的對(duì)地電感或電容，將變壓器同一個(gè)接地電容或電感相結(jié)合，可以產(chǎn)生傳輸零點(diǎn)，這種變壓器提供了較寬的帶寬特性。在集總電路當(dāng)中，電磁耦合因子k通常小于0.8，至使傳統(tǒng)變壓器的帶寬下降。為了克服這一點(diǎn)。用電容構(gòu)成可調(diào)電路來(lái)制作變壓器?？梢钥朔跫?jí)和次級(jí)電感的影響。這種電路可以用作有源級(jí)間耦合，低頻，窄帶中頻，通過(guò)一個(gè)可移動(dòng)的磁心補(bǔ)充作為可變的耦合的螺旋電感，當(dāng)吸收電感寄生電容時(shí)，可以在較寬的帶寬內(nèi)實(shí)現(xiàn)阻抗變換。這種集成雙調(diào)諧變壓器具有較低的插入損耗能保證變壓器獲得最佳的可調(diào)諧變壓效果。
文檔編號(hào)H03H11/40GK103199821SQ20131005488
公開(kāi)日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月30日
發(fā)明者王少夫 申請(qǐng)人:王少夫