Описание ВЧ трансформатора

Радиочастотные трансформаторы - это пассивные устройства с двумя или более портами, которые широко используются во многих радиочастотных приложениях. Одним из наиболее распространенных применений ВЧ трансформатора является Balun, который обеспечивает эффективную связь между несимметричными цепями передачи и сбалансированными цепями. Другие распространенные применения - согласование импедансов между цепями с разным импедансом. Другие применения включают изоляцию постоянного тока, подачу постоянного тока или усиление подавления синфазного сигнала в цепи.

Радиочастотные трансформаторы работают через механизм магнитной связи между проводниками, структурированные таким образом, чтобы обеспечивать желаемую функцию. Существует широкий спектр технологий высокочастотных трансформаторов, в том числе сердечник и провод, линия передачи, низкотемпературная керамика (LTCC) и монолитная микроволновая интегральная схема (MMIC), а трансформаторы строятся по-разному в зависимости от технологии. Например, исходной технологией трансформатора был сердечник и провод, где два изолированных проводника были намотаны на ферромагнитный или воздушный сердечник.

В трансформаторе с сердечником и проводом магнитный поток, развиваемый внутри сердечника за счет подачи переменного тока через один из токопроводящих путей, приводит к образованию тока во вторичном тракте. Отношение числа витков вокруг сердечника определяет степень преобразования импеданса от одной стороны трансформатора к другой. В этом случае производительность ВЧ трансформатора во многом определяется свойствами используемого материала сердечника. Например, если используется ферромагнитный сердечник, магнитные свойства сердечника зависят от температуры, частоты и мощности сигналов, проходящих через него. Следовательно, для достижения оптимальных характеристик трансформатора необходим тщательный выбор материала сердечника и методов изготовления трансформатора.

Трансформаторы также могут быть изготовлены путем наматывания линий передачи на ферромагнитные или воздушные сердечники. Кроме того, четвертьволновые длины линий передачи также могут быть использованы для создания другого типа ВЧ трансформатора. Радиочастотные трансформаторы LTCC и MMIC изготавливаются с использованием плоских проводников и изолирующих слоев для разработки высокочастотных радиочастотных трансформаторов в компактных форм-факторах. Поскольку физический размер ВЧ трансформатора сильно влияет на рабочие параметры ВЧ, ВЧ трансформаторы LTCC и MMIC обычно демонстрируют плохие низкочастотные характеристики по сравнению с физически более крупными трансформаторами с сердечником, проводом и линиями передачи.

Распространенные применения радиочастотных трансформаторов

• Преобразование импеданса (т. е. согласование импеданса).
• Эффективное соединение балансных и несимметричных цепей
• Преобразование напряжения
• Обеспечение изоляции постоянного тока между цепями
• Подача постоянного тока в радиочастотный тракт
• Улучшение отклонения синфазного сигнала (CMR)
• Изоляция заземления
• Фильтрация высокочастотных сигналов из сигнальной линии

рекомендуемый источник изображения:Pasternack