Marchand Balun at 2.4 GHz

Planar balun with 1 GHz bandwidth

説明

ここでは、S パラメータ HFWorks シミュレーションによって検証された 1 GHz 帯域幅で 2.4 GHz で動作するマーチャンド バラン デザインを紹介します。バランは、入力電力を均等に分割し、2 つの出力間で 180° の位相シフトを作成するという優れた性能を示しています。

SolidWorks での構造の 3D ビュー

図 1: SolidWorks での構造の 3D ビュー

シミュレーション

散乱パラメータ ソルバーは、目的の変数と周波数応答を提供するため、このような構造に最適なアナライザーです: リターン ロス、挿入損失、入力信号と出力信号の間の相対位相シフトなど。グランド スロットの表面とビアにも同様に適用されます。

負荷/拘制約

導体は厚さ 0.8 mm の RO4003 基板 (E r =3.38) に印刷され、厚さゼロの導体と見なされます (分割線機能が使用されます)。各出力ポートの分岐の端に小さなビア (導体パスとグランド プレーン間の垂直ピン) があります。エアボックスは、基板の上にモデル化され、接地スロットからの放射を考慮に入れるために、同様に底まで拡張されることが好ましい。

ポートの割り当てについては、ポートのインピーダンスを計算する方法がいくつかあることに注意してください。したがって、結果は提案するインピーダンスのタイプによって異なります。 HFWorks を使用すると、構造全体をシミュレートしなくても、ポートがもたらす各インピーダンスを調べることができます。これを行うには、スタディ プロパティ ウィンドウで [3D ソリューションをスキップ] をチェックするだけです。ここで、Zpv と Zvi の計算のための積分線を定義する部分に入ります。 HFWorks は、両方ともポートの電圧の表現を必要とするため、インピーダンス用にこのラインを必要とします。積分線は、ポートの表面にある 2 つのポイントによって定義されます。2 つのポイントは、電界が最大であると想定されるパスを示します。一方で、キャリブレーション パス機能を使用して、電界の方向、つまりポートのモードに制約を与えることができます。

ポートのインピーダンス

図 2: ポートのインピーダンス

結果

HFWorks シミュレーターの精度を検証するには、シミュレーションの結果を測定値と比較する必要があります。次の図は、1 GHz から 4 GHz までの構造の挿入損失とリターン損失を示しています。

バランの入力ポートでの反射係数

図 3: バランの入力ポートでの反射係数

バランの出力ポートでの挿入損失

図 4: バランの出力ポートでの挿入損失

3 GHz での 3D 電界分布

図 5: 3 GHz での 3D 電界分布

参考文献

[1] A New Planar Marchand Balun Zhen-Yu Zhang, Yong-Xin Guo, L.C. Ong, and M.Y.W. Chia 2005 IEEE

You might be interested in

Application Note
EMSによるワイヤボンディングの熱機械応力解析

EMSによるワイヤボンディングの熱機械応力解析

Read More →
Application Note
直線リッジ導波路結合器のRFおよび熱シミュレーション

直線リッジ導波路結合器のRFおよび熱シミュレーション

Read More →
Application Note
SolidWorksでシミュレートされたマイクロストリップからコプレーナ導波路(CPW)への移行

SolidWorksでシミュレートされたマイクロストリップからコプレーナ導波路(CPW)への移行

Read More →
By visiting or using this website you agree to the storing of cookies on your device to enhance site navigation, analyze site usage, and assist in our marketing efforts. View cookies details.