平面微帶Marchandbalun等效電路模型的建立方法
2023-08-13 11:24:01 2
專利名稱：平面微帶Marchand balun等效電路模型的建立方法
技術領域：
本發明涉及ー種balun等效電路模型的建立方法，尤其是用於建立平面微帶Marchand balun的模型，屬於信息技術領域。
背景技術：
BalunCBalanced to unbalanced transformer,Balun)是平衡-非平衡轉換器的簡稱，在微波平衡混頻器、倍頻器、推挽放大器、相位檢波器，單邊帶調製器，天線反饋網絡等設備中得到廣泛應用。Marchand balun(即由Marchand於1944年提出的一種平面Balun結構)是最為常用的ー種balun，現有對balun進行建模的方法有等效傳輸線綜合法和集總元件擬合法。等效傳輸線綜合法參見C.-M. Tsai and K. C. Gupta, 〃A generalized modelfor coupled lines and its applications to two—layer planar circuits, IEEETransactions on Microwave Theory and Techniques, vol. 40, pp. 2190—2199，1992. o該方法使用傳輸線參數建立Marchand balun的模型,雖然能夠較好的體現其傳輸特性，但是這種方法計算複雜，公式冗長，而且所建立的模型不能用於通用的spice仿真程序。集總元件擬合法參見T.-h. Chen, K. ff. Chang, S. B. Bui, H. Wang, G. S.Dow, L.し.T. Liu, i'. S. Lin, and ff. b. Titus, Broadband monolithic passivebaluns and monolithic double-balanced mixer, IEEE Transactions on MicrowaveTheory and Techniques, , vol. 39, pp. 1980-1986，1991。該方法使用全波電磁場仿真結果或測量結果對等效電路的部分或全部參數進行擬合，雖然可以獲得較為準確的模型結果，但是這種經驗模型一方面需要耗費較多的硬體資源和時間，另一方面與balun實際的物理性質並不相關，不能適應變化的尺寸。迄今為止,對Marchand balun的模型尚未出現一種快速簡單、適應性強的有效建
立方法。
發明內容
本發明的目的是提供ー種方法簡單、方便實用、適用範圍廣泛、有明確而嚴格的電路表述和物理含義，便於計算Marchand balun性能和實現系統協同仿真的Marchand balun等效電路模型的建立方法。為了達到以上目的，本發明提出的平面微帶Marchand balun等效電路模型的建立方法，包括以下步驟(I)將Marchand balun結構分為相同的四分之一波長第一、第二部分耦合微帶線，通過三個線間耦合電容 C7、C3、C9將兩個LC雙結構並聯在一起，構建第一部分耦合微帶線的等效電路模型結
構，第一個LC雙結構由電容和電感4、4組成,第二個LC雙結構由電各C4、C3、し6和電感Li、L 組成；等效電路ネ旲型結構具有四個端ロ，弟一端ロ位於電各C1旁側且與位於電容Q旁側的第三端ロ同側，第二端ロ位於電容Q旁側且與位於電容Cs旁
側的第四端ロ同側；(2)由公式
權利要求
1.ー種平面微帶Marchand balun等效電路模型的建立方法,其特徵是包括如下步驟 (I)將Marchand balun結構分為兩相同的四分之一波長稱合微帶線,通過三個線間奉禹合電各> Q > Qi將兩個LC雙 結構並聯在一起構建第一部分耦合微帶線的等效電路模型結構，第一個LC雙結構由電各しI、C2、し3和電感Li、L2組成,弟_■個LC雙結構由電各しぃC5、C6和電感Z3、Z4組成；等效電路模型結構具有四個端ロ，第一端ロ位於電容C1旁側且與位於電容Q旁側的第三端ロ同側，第二端ロ位於電容Q旁側且與位於電容Q旁側的第四端ロ同側； (2)由公式
2.根據權利要求I所述的平面微帶Marchandbalun等效電路模型的建立方法,其特徵是耦模等效電路是由耦模等效電感和耦模等效電容Cle、C2e、Cze組成的LC雙結構，耦模等效電感均為ん(I+ )，稱模等效電容均為Cs ;奇模等效電路是由奇模等效電感k、Z2和奇模等效電容『組成的LC雙結構，奇模等效電感LW、LW均為Zs (I- )，奇模等效電容Gq、Qq、C30均為Q2C；。
3.根據權利要求I所述的平面微帶Marchandbalun等效電路模型的建立方法,其特徵是步驟(4)中第一、第二部分耦合微帶線的等效電路模型結構中的電容C1 = C2 = C3 = C4=C5 = C6 = Cs ,電容 C7 = C8 = C9 = Cc ,電感 = L2=L3=L^=Ls, 等效互感m = mi =是^!和4之間的稱合係數，是4和I 2_間的I禹合係數。
4.根據權利要求I所述的平面微帶Marchandbalun等效電路模型的建立方法,其特徵是步驟(4)中合併所述第一、第二部分耦合微帶線的等效電路模型結構的方法是先將第一部分耦合微帶線的等效電路模型結構中的電容G去棹，將第三端ロ接地，再將第二部分耦合微帶線的等效電路模型結構中的電容Q去掉，將第四端ロ接地，最後將第一部分耦合微帶線的等效電路模型結構中的第二埠和第二部分耦 合微帶線的等效電路模型結構中的第一端ロ相連。
全文摘要
本發明公開一種平面微帶Marchandbalun等效電路模型的建立方法，先通過三個線間耦合電容將兩個LC雙π結構並聯在一起構建第一部分耦合微帶線的等效電路模型結構，再將等效電路模型結構分解為耦模等效電路和奇模等效電路，由公式求解出等效電路模型結構的等效電感、等效電容、耦合電容及等效互感，最後分別構建等效電感為、等效電容為、耦合電容為及等效互感為的相同的第一、第二部分耦合微帶線的等效電路模型結構，合併兩等效電路模型結構即得，方法簡單，方便實用、所建立的模型適用範圍廣，可用於具有spice仿真功能的各種EDA工具，在提高仿真速度的同時能夠保證較高的精度。
文檔編號G06F17/50GK102622492SQ20121008827
公開日2012年8月1日 申請日期2012年3月30日 優先權日2012年3月30日
發明者徐雷鈞, 白雪 申請人:江蘇大學