一種高頻電路中差分信號端口與單端信號端口轉(zhuǎn)換電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及高頻電子電路設(shè)計領(lǐng)域，具體涉及差分信號端口和單端信號端口的不平衡-平衡電路轉(zhuǎn)換和阻抗匹配的獨特設(shè)計，具體是一種高頻電路中差分信號端口與單端信號端口轉(zhuǎn)換電路。
【背景技術(shù)】
[0002]在傳統(tǒng)無線收發(fā)器設(shè)計中，50 Ω單端接口廣泛用于射頻和中頻電路，而在現(xiàn)代收發(fā)器設(shè)計中，差分接口常用在高頻電路中以獲得更好的性能。單端信號是一種不平衡信號，通過信號與固定參考點之間的差值來進行衡量。如果有誤差源被引入信號路徑，就會產(chǎn)生問題。因此，單端信號很容易受噪聲和電磁耦合干擾的影響。差分信號由成對的平衡信號組成，這些信號幅度相同，相位相反。正和負(fù)平衡信號之間的差值對應(yīng)于復(fù)合差分信號。如果誤差被引入差分系統(tǒng)路徑，它將以相同的幅度同時增加到兩個平衡信號上。因此差分信號鏈不易受噪聲和干擾的影響。這種固有的誤差抵消功能還可以提供更好的共模抑制比(CMRR)和電源抑制比(PSSR)。
[0003]在無線產(chǎn)品的實際設(shè)計過程中，需要經(jīng)常地處理差分信號和單端信號器件互連時的轉(zhuǎn)換問題，包括阻抗匹配、共模電壓匹配以及復(fù)雜的增益計算。優(yōu)良的轉(zhuǎn)換電路對優(yōu)化增益匹配、抵抗噪聲干擾和提示系統(tǒng)性能很有幫助，目前差分信號和單端信號轉(zhuǎn)換匹配通常是使用balun (平衡-不平衡變換器)電路來實現(xiàn)。常用的balun電路有:
[0004](I)L-C balun:L_C balun設(shè)計本質(zhì)上是一個電橋，稱為“格子形式’talun，電路中包含兩個電容和兩個電感，分別產(chǎn)生±90°相移。
[0005](2)微帶線:微帶印刷巴倫有很多種形式，優(yōu)勢是價格低廉，可以印刷在PCB板上或者微波集成電路介質(zhì)板上；另一方面微帶巴倫尺寸相當(dāng)大，尤其是在低頻RF頻段，小的耦合線常用在微波頻段帶寬可以達(dá)到10-20%。
[0006]最簡單的印刷式巴倫是耦合線巴倫，也稱作平行線巴倫，用中心頻率的四分之一波長微帶線構(gòu)成，帶寬可以達(dá)到一個倍頻，提供足夠高的微帶線之間的耦合。
[0007](3)balun集成器件:它實際就是把L_C balun電路集成封裝在一個器件里，不用工程師自己去設(shè)計專門的匹配電路。
[0008]第(I)是目前最多的方式，第(2)種因PCB板材離散性、加工等環(huán)節(jié)的差異容易造成阻抗匹配不良，增益較差等問題，很難做到優(yōu)良的轉(zhuǎn)換匹配，一般在性能要求不高的低端產(chǎn)品中使用。第(3)種性價比較第(I)種差，同時不如分立的L-C balun電路那樣可根據(jù)具體的應(yīng)用要求靈活地進行針對性的調(diào)節(jié)和取舍。
【實用新型內(nèi)容】
[0009]本實用新型為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，在不影響差分信號端口匹配轉(zhuǎn)換性能的基礎(chǔ)上，本實用新型提出:一種高頻電路中差分信號端口與單端信號端口轉(zhuǎn)換電路，對通用的高頻L-C balun匹配電路進行簡約化的再設(shè)計，減少了器件的數(shù)量，達(dá)到線路尺寸愈加小型化的應(yīng)用要求，節(jié)約了成本，增強了可靠性。
[0010]為了解決上述的技術(shù)問題，本實用新型提出的基本技術(shù)方案為:一種高頻電路中差分信號端口與單端信號端口轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，包括PCB板、電感和平衡導(dǎo)電線路，所述電感為一個，所述平衡導(dǎo)電線路繪制在PCB板上，整體呈“工”字形，左側(cè)的兩個接線端分別電連接RF_N，RF_P差分平衡高頻端口，所述電感位于“工”字形的中間豎直線“ I”的中間位置；所述“工”字形右側(cè)的接線端與RF單端非平衡端口電連接。
[0011]本實用新型的有益效果是:在無人機、航模飛控系統(tǒng)中，因飛行器載體的空間有限、所用電池的電量也有限，對接收機的尺寸和重量有特別的要求，要求接收機的尺寸和重量盡量最小化，而在高頻線路中，收發(fā)器ic，發(fā)射放大器件、接收放大器件和天線等各類射頻器件的連接時常需要進行balun轉(zhuǎn)換，簡化設(shè)計的balun電路不僅減少了 PCB的尺寸，也節(jié)省了器件成本，尤其是在差分接收的收發(fā)器和單端接口的功率放大器接口使用我們獨特設(shè)計可節(jié)省I個高頻開關(guān)及其周圍的輔助電路，不僅尺寸小，對提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性也有很大幫助。
【附圖說明】
[0012]圖1為常用balun轉(zhuǎn)換電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2本實用新型高頻電路中差分信號端口與單端信號端口轉(zhuǎn)換電路一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖3為實用新型高頻電路中差分信號端口與單端信號端口轉(zhuǎn)換電路一種實施例的應(yīng)用。
【具體實施方式】
[0015]以下將結(jié)合附圖1至附圖3對本實用新型做進一步的說明，但不應(yīng)以此來限制本實用新型的保護范圍。
[0016]為了方便說明并且理解本實用新型的技術(shù)方案，以下說明所使用的方位詞均以附圖所展示的方位為準(zhǔn)。
[0017]本實用新型高頻電路中差分信號端口與單端信號端口轉(zhuǎn)換電路(簡稱電路，參見圖2-3)，其特征在于，包括PCB板、電感和平衡導(dǎo)電線路，所述電感為一個，所述平衡導(dǎo)電線路繪制在PCB板上，整體呈“工”字形，左側(cè)的兩個接線端分別電連接RF_N，RF_P差分平衡高頻端口，所述電感位于“工”字形的中間豎直線“I”的中間位置；所述“工”字形右側(cè)的接線端與RF單端非平衡端口電連接。
[0018]實施例1
[0019]本實施例提供一種高頻電路中差分信號端口與單端信號端口轉(zhuǎn)換電路，包括PCB板、電感和平衡導(dǎo)電線路，所述電感為一個，所述平衡導(dǎo)電線路繪制在PCB板上，整體呈“工”字形，左側(cè)的兩個接線端分別電連接RF_N，RF_P差分平衡高頻端口，所述電感位于“工”字形的中間豎直線“I”的中間位置；所述“工”字形右側(cè)的一個接線端與一個RF單端非平衡端口電連接。
[0020]實施例2
[0021]本實施例提供一種高頻電路中差分信號端口與單端信號端口轉(zhuǎn)換電路，包括PCB板、電感和平衡導(dǎo)電線路，所述電感為一個，所述平衡導(dǎo)電線路繪制在PCB板上，整體呈“工”字形，左側(cè)的兩個接線端分別電連接RF_N，RF_P差分平衡高頻端口，所述電感位于“工”字形的中間豎直線“I”的中間位置；所述“工”字形右側(cè)的兩個接線端分別與單端非平衡端口 PA-RX、單端非平衡端口 PA-TX電連接。
[0022]本實用新型電路可應(yīng)用在收發(fā)器芯片和加射頻放大芯片上，圖1是常用的電路設(shè)計，通過一個高頻開關(guān)在cc2500的差分接口和rfx2402c的tx和rx兩個單端接口間切換連接。圖2-3是本實用新型電路，利用單電感結(jié)合線路板的負(fù)載感容構(gòu)成匹配和轉(zhuǎn)換電路實現(xiàn)差分接口的連接，線路尺寸大大縮減。利用PCB的分布電容來替代L-C中的電容，再用I個電感來協(xié)調(diào)PCB的分布電感，完成了單電感的簡約化balun匹配電路設(shè)計。從電路外觀上看，整個轉(zhuǎn)換電路只有I個電感器件而不是通常用的4個感容器件。
[0023]本實用新型電路在最常用的L-C balun匹配電路的基礎(chǔ)上進行了簡約化的獨特設(shè)計，在不影響工作頻率、帶寬、插入損耗、承載功率、阻抗變換比和共模抑制比等技術(shù)指標(biāo)的前提下，創(chuàng)造性地對常用的L-C balun匹配電路進行了改造和再設(shè)計，使得這個在高頻無線產(chǎn)品中需要經(jīng)常用到的端口轉(zhuǎn)換電路所用的器件減少，PCB相應(yīng)的面積也變小，對在無人機、航模飛控系統(tǒng)中要求尺寸小、重量輕等需要特別有用。同時，減少了器件，尤其是在某些應(yīng)用中高頻開關(guān)等靜電敏感器件的減少不僅節(jié)約了成本也增加了產(chǎn)品的穩(wěn)定性。
[0024]根據(jù)上述說明書的揭示和教導(dǎo)，本實用新型所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以對上述實施方式進行變更和修改。因此，本實用新型并不局限于上面揭示和描述的【具體實施方式】，對本實用新型的一些修改和變更也應(yīng)當(dāng)落入本實用新型的權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術(shù)語，但這些術(shù)語只是為了方便說明，并不對本實用新型構(gòu)成任何限制。
[0025]本實用新型未述及之處適用于現(xiàn)有技術(shù)。
【主權(quán)項】
1.一種高頻電路中差分信號端口與單端信號端口轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，包括PCB板、電感和平衡導(dǎo)電線路，所述電感為一個，所述平衡導(dǎo)電線路繪制在PCB板上，整體呈“工”字形，左側(cè)的兩個接線端分別電連接RF_N，RF_P差分平衡高頻端口，所述電感位于“工”字形的中間豎直線“I”的中間位置；所述“工”字形右側(cè)的接線端與RF單端非平衡端口電連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻電路中差分信號端口與單端信號端口轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，所述RF單端非平衡端口為至少一個。
【專利摘要】本實用新型公開一種高頻電路中差分信號端口與單端信號端口轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，包括PCB板、電感和平衡導(dǎo)電線路，所述電感為一個，所述平衡導(dǎo)電線路繪制在PCB板上，整體呈“工”字形，左側(cè)的兩個接線端分別電連接RF_N，RF_P差分平衡高頻端口，所述電感位于“工”字形的中間豎直線“1”的中間位置；所述“工”字形右側(cè)的接線端與RF單端非平衡端口電連接。本實用新型對通用的高頻L-C balun匹配電路進行簡約化的再設(shè)計，減少了器件的數(shù)量，達(dá)到線路尺寸愈加小型化的應(yīng)用要求，節(jié)約了成本，增強了可靠性。
【IPC分類】H03K19/0175
【公開號】CN204681336
【申請?zhí)枴緾N201520284637
【發(fā)明人】程東風(fēng), 李建平
【申請人】深圳市易達(dá)訊科技有限公司
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2015年5月5日