[发明专利]平衡-不平衡变压器

说明书

技术领域

本发明涉及变压器领域，特别是涉及一种平衡-不平衡变压器。

背景技术

平衡-不平衡变压器在电路中能够实现不平衡信号和平衡信号之间的变换，具体地，可以实现一个单独的、不平衡的信号和两个独立的幅度相等的、180度异相的平衡信号之间的变换。这种平衡-不平衡变压器可以通过耦合线的结构来实现，其中，用于接收不平衡信号的输入线通过电磁耦合将不平衡信号耦合到两个单独的输出线。

例如，在申请号为201110332261.x的中国专利文献中，公开了一种平衡-不平衡变压器系统及方法。该平衡-不平衡变压器由包含主线圈与第一次级线圈的第一变压器及包含主线圈与第二次级线圈的第二变压器，其中，第一次级线圈和第二次级线圈连接到接地层，该接地层具有槽口线。

尽管现有的各类平衡-不平衡变压器，包括Marchand平衡-不平衡变压器，均能实现不平衡信号和平衡信号之间的变换，但是，该些平衡-不平衡变压器的两个次级线均有一端需要通过通孔短路到地，由此会带来以下许多的问题，尤其是应用在毫米波或以上的高频频段：

首先，这样的短路方式将会从地引入额外的噪声，尤其是在大规模的集成电路中，地线寄生了许多的杂波，额外的噪声对于整个系统将会产生很大的影响；其次，相对于工艺上的其他步骤，通孔制备的一致性一直都相对不佳，由此产生的偏差将会影响电路的一致性，尤其是高频电路的一致性；第三，由于电流通路将耦合线接地，损耗也会相应的增大；第四，通孔工艺的引入增加了电路的成本，减小了电路的成品率。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种插入损耗和噪声小的平衡-不平衡变压器。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种平衡-不平衡变压器，其至少包括：

一端连接第一端口、另一端开路的主线部分；

临近所述主线部分以便与所述主线部分形成第一变压器的第一副线部分，其一端连接第二端口；

临近所述主线部分以便与所述主线部分形成第二变压器的第二副线部分，其一端连接第三端口；

与所述第一副线部分的另一端连接以实现短路的第一扇形部分；

与所述第二副线部分的另一端连接以实现短路的第二扇形部分。

优选地，所述主线部分、第一副线部分、第二副线部分、第一扇形部分以及第二扇形部分处于同一层。

优选地，所述主线部分包括与所述第一副线部分构成第一变压器的第一线部分、与所述第二副线部分构成第二变压器的第二线部分以及连接在第一线部分与第二线部分之间的调谐线部分。

优选地，所述第一扇形部分包括与所述第一副线部分的另一端连接的第一匹配线部分及连接所述第一匹配线部分的第一扇形线部分。

优选地，第一变压器的短路中心频率和带宽由所述第一匹配线部分的长度、以及所述第一扇形线部分的半径与角度来确定。

优选地，所述第二扇形部分包括与所述第二副线部分的另一端连接的第二匹配线部分及连接所述第二匹配线部分的第二扇形线部分。

优选地，第二变压器的短路中心频率和带宽由所述第二匹配线部分的线长、以及所述第二扇形线部分的半径与角度来确定。

优选地，第一线部分与第一副线部分的耦合强度由第一线部分的线宽、第一副线部分的线宽及第一线部分与第一副线部分的间距来确定。

优选地，第二线部分与第二副线部分的耦合强度由第二线部分的线宽、第二副线部分的线宽及第二线部分与第二副线部分的间距来确定。

如上所述，本发明的平衡-不平衡变压器，具有以下有益效果：幅度相位不平衡度良好，同时具有低噪声引入、低插入损耗、端口信号幅相不平衡性小、工艺流程简化、工艺一致性好、准确性高和成本低廉，便于大规模集成化生产等优点。

附图说明

图1显示为本发明的平衡-不平衡变压器示意图。

图2显示为本发明的平衡-不平衡变压器耦合部分的布局示意图。

图3a显示为本发明的平衡-不平衡变压器的第一扇形部分的布局示意图。

图3b显示为本发明的平衡-不平衡变压器的第二扇形部分的布局示意图。

图4-图6显示为本发明的平衡-不平衡变压器的特性示意图。

元件标号说明

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。