[发明专利]一种基于双层屏蔽层的射频同轴电缆的非平衡到平衡转换器

说明书

本申请提供的一种基于双层屏蔽层的射频同轴电缆的非平衡到平衡转换器，所述转换器包括：以具有至少双层屏蔽层的射频同轴电缆的第一屏蔽层作为内导体，第二屏蔽层作为外导体；所述第一屏蔽层与第二屏蔽层之间设有介质层；所述介质层用于填充不同材质的介质；设置所述双层屏蔽层的开路端与短路端之间的距离，以等效四分之一波长的传输线。本申请不涉及到分立元器件电感、电容等，也未应用浮动套装类的结构。本申请完全与同轴电缆融于一体，可实现巴伦轻型化、柔性的、隐藏式的，无需安装套筒式结构，无需额外调谐，不影响电缆的弯折和其他机械以及电气特性等功能。

技术领域

本申请涉及非平衡到平衡转换技术领域，特别是涉及一种基于双层屏蔽层的射频同轴电缆的非平衡到平衡转换器。

背景技术

非平衡到平衡转换器或者称之为巴伦(balun)，是一种通过将匹配输入转换为差分输出而实现平衡传输线电路与不平衡传输线电路之间的连接的宽带射频传输线变压器。巴伦的功能在于使系统具有不同阻抗或与差分/单端信令兼容。

在磁共振系统中，大量的射频线圈、射频电路采用了差分式对称结构，而传输这些射频信号的射频电缆大多采用同轴式的非平衡结构。这样就需要不平衡到平衡电路的转换器来连接匹配不同的射频组件、射频线圈和射频电缆，以保证射频系统信号有效的不被干扰的传输到系统终端设备进行模拟数字转换。

磁共振应用中的巴伦或者不平衡到平衡电路的转换器大都采用谐振式结构，如图1所示，展示为分立元器件巴伦等效电路示意图，这种谐振式结构主要是利用地线或者额外屏蔽线的等效电感L，与装接的电容C形成该频段的谐振电路来实现不平衡到平衡电路的转换；另外还有利用四分之一波长传输线来实现不平衡到平衡电路的实现方式，该原理示意图如图2所示，应用这一实现方式的可如专利CN208739462U中提出的，印刷电路板传输线等效四分之一波长实现方式。而上述这些传统应用的巴伦无非是在电路中用电感和电容分立元器件来实现，或者如后者在同轴线缆外表面再套装一个浮动的类似筒状结构的外置式等效电感和电容来实现。

但传统通过电路分立元器件来实现的巴伦应用的范围和效果非常有限，通常只在线圈匹配和放大电路前后级出现，并不能解决长距离同轴线传输带来的非平衡问题；而套装在同轴线缆外表面的浮动巴伦，需要在长距离同轴线的多个位置安装，并且增加线缆整体的尺寸和安装的不易性，此外还会给线缆布局带来额外的限制；CN208739462U中提出的印刷电路板传输线，是平面结构不方便做长距离布线，以及双面屏蔽层的结构带来侧面电磁场的泄露，整体屏蔽效果不佳。

因此，针对传统分立元器件巴伦的局限性以及浮动巴伦带来的电缆安装、布局的不易性，有必要提出一种全新的与射频同轴电缆融为一体的、柔性的、不会限制电缆折弯和布局的不平衡到平衡电路的转换器。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本申请的目的在于提供一种基于双层屏蔽层的射频同轴电缆的非平衡到平衡转换器，以解决现有技术中传统分立元器件巴伦的局限性以及浮动巴伦带来的电缆安装、布局的不易性的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本申请提供一种基于双层屏蔽层的射频同轴电缆的非平衡到平衡转换器，所述转换器包括：以具有至少双层屏蔽层的射频同轴电缆的第一屏蔽层作为内导体，第二屏蔽层作为外导体；所述第一屏蔽层与第二屏蔽层之间设有介质层；所述介质层用于填充不同材质的介质；设置所述双层屏蔽层的开路端与短路端之间的距离，以等效四分之一波长的传输线。

于本申请的一实施例中，调整所述介质层中介质的材质与填充厚度，以改变所述双层屏蔽层的开路端与短路端之间的距离。

于本申请的一实施例中，所述介质层填充有第一介质；所述第一介质为常用介质；所述第一介质的介电常数为1-2之间。

于本申请的一实施例中，所述第一介质为发泡PE材料或聚乙烯类材料。