[发明专利]具有全平衡拓扑的对称-不对称型的电力变压器

说明书

本公开涉及具有全平衡拓扑的对称‑不对称型的电力变压器，其中对称‑不对称型的变压器包括通过相应的交错和堆叠金属轨迹形成在相同平面中的初级电感电路和次级电感电路。第一交叉区域包括一对彼此面对的连接板，其中每个连接板都具有宽于金属轨迹的矩形形状，并且对角地连接至次级电感电路的轨迹。

相关申请

本申请是2016年3月30日提交的标题为“Balanced-To-Unbalanced TransformerFor Power Application With Fully Balanced Topology”的法国专利申请号1652713的翻译并要求其优先权，其内容以引用的方式引入本申请。

技术领域

本公开涉及对称-不对称型的集成变压器，通常通过术语BALUN(平衡-不平衡)来表示。本公开例如可应用于移动技术和机动车雷达系统。

背景技术

无论是电源还是处理系统，硅制成的集成系统的制造都越来越多地使用差分结构以及用于模拟部的可变基准阻抗来实施。另一方面，几乎所有方式均基本保持不对称模式类型的系统，该系统具有50欧姆的基准阻抗。

对称传输线和不对称传输线之间的链接不能在不具有匹配电路的情况下实施。通过称为平衡不平衡变换器的对称-不对称型的变压器来提供这种转变。

例如，平衡不平衡变换器将不对称模式类型的信号(或者根据本领域技术人员广泛使用的术语称为单端信号)转换为差分模式类型的信号，反之亦然。平衡不平衡变换器还确保阻抗的转换。

平衡不平衡变换器的一个主要电特性是其插入损失，其在尽可能低的情况下是有利的。确实，插入损失是所施加转换的损失的结果。损失可以由阻抗失配、两个通道之间的振幅和/或相位中的不平衡、电阻损失、和/或所有这些因素的组合而导致。该损失引起采用该设备的系统的总体性能的降低。

此外，平衡不平衡变换器的性能特性主要根据振幅和相位对称性来表示。在输入和输出信号之间存在振幅和相位偏移的差，其有利地将其最小化。

例如，平衡不平衡变换器可进一步用于无线通信系统的接收器和发射电路。具体地，用于差分电路的设计，诸如放大器、混合器、振荡器和天线系统。

在无线通信系统的发射和接收器电路中，差分侧上的阻抗可以较低，对于低噪声放大器来说，通常在10至20欧姆的级别。如上所述，单端侧(换句话说，天线侧)上的阻抗通常约为50欧姆。因此，表示高转换率是必须的，这实施起来尤其复杂。

此外，注意，在发射中，功率放大器被提供有大电流(几百毫安的级别)。然后，期望通过变压器(平衡不平衡变换器)供应功率放大器，这将对平衡不平衡变换器的性能产生影响。

例如，大电流要求非常宽的金属轨迹，这引入串联阻抗的增加，这对插入损失产生损害。从而，平衡不平衡变换器的设计通常被限制为针对大功率电路在次级电路上每环路一匝。这样的结果是，差分和单端通道之间的耦合通常是不相等的，并且被较差地分配。这导致较差的性能特性，诸如相位偏移和振幅失配。

发明内容

根据一个实施例，为总体平衡的对称-不对称型的变压器提供了集成架构，这使得得到同相且具有对应振幅的信号。这尤其可用于功率放大器应用。

对称-不对称型的变压器可包括通过相应的交错和堆叠金属轨迹形成在相同平面中的初级电感电路和次级电感电路。轨迹可包括至少第一交叉区域，其中彼此面对的两个连接板采用宽于金属轨迹的矩形板的形式，并且均可以对角地连接至次级电路的轨迹。

交叉区域的相对面对的平面板可以提供较大的交叉表面积。这可以增加变压器的所有匝之间的耦合电容。有利地，尤其关于噪声信号，加宽部分的尺寸可以相同，并且可以沿着垂直于平面的轴对准。