[发明专利]宽带巴伦结构

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种宽带巴伦结构。

背景技术

出于诸如电源(及其他共模)噪声抗扰度、偶次谐波失真消除、直流偏置项消除、由于两个输出上的摆幅所引起的增大的动态范围等原因，通常将宽带直流耦合放大器设计为带有差分输入和输出。对于在一个小片、一个封装或甚至在一个电路板上的放大器之间的互连而言，差分互连的花费与差分设计的优势相比是小的。然而，对于模块之间的互连、诸如有源探头与示波器之间的互连而言，差分互连的成本常常是非常高的。不仅需要两个同轴电缆而不是一个(增加成本和体积并且降低灵活性)，而且这两个同轴电缆还需要紧密匹配以防止从差模到共模的模式转换以及从共模到差模的模式转换。

已知在单端信号与差分信号之间转换的各种无源互连结构，在时域应用中常被称为“巴伦(balun)”和/或在频域应用中常被称为“180°混合器(hybrid)”。宽带直流耦合无源巴伦受限于至少3dB的损失，这是由于在直流上没有能量可以与对“反向”输出的电容或电感耦合相耦合，并且因此半数的单端输入功率表现为差分输出上“被浪费的”共模能量。

通常，巴伦被设计用于RF应用，并且很少或不对巴伦的瞬态响应给予考虑。这样的装置中的瞬态响应可具有可观的预冲(pre-shoot)或预冲和过冲(over shoot)。然而，在某些应用中，诸如在具有与示波器耦合的差分信号采集探头的信号采集系统中，现有的巴伦结构设计中相邻端口间的相位差不稳定，无法稳定在180°附近，且移相效果差，降低了通信信号的稳定性，不利于通信设备之间的信号传输。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种宽带巴伦结构，旨在解决现有技术中相邻端口间的相位差不稳定且移相效果差的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种宽带巴伦结构，所述宽带巴伦结构包括基板、贴合在所述基板的上表面的第一金属部、贴合在所述基板的下表面的第二金属部；

所述第一金属部为塔型结构，包括多节金属片叠加组成的塔身及位于塔身左右两侧的两根基座金属片组成的塔基，除塔身顶部的顶节金属片之外的组成塔身的其它金属片内均设置有缝隙，且每个缝隙之间还设置有一个阻隔电阻，塔基内的其中一根基座金属片内设置有连接区域；

所述第二金属部包括长方体及位于长方体突出部侧边的凹形突出部，所述凹形突出部内设置有连接区域；

所述基板内设置通孔，所述通孔内设置有金属柱，所述通孔对应基座金属片的连接区域及凹形突出部的连接区域，所述金属柱与基座金属片的连接区域及所述凹形突出部的连接区域连接；及

所述宽带巴伦结构还包括输入端口、第一输出端口及第二输出端口，其中，所述输入端口与所述第一金属部的塔身的顶节金属片及第二金属部的边框连接，所述第一输出端口与所述第一金属部的塔基的一根基座金属片的末端及第二金属部的边框连接，所述第二输出端口与所述第一金属部的塔基的一根基座金属片的末端及第二金属部的凹形突出部的末端连接。

优选的，所述第一金属部及第二金属部均为铜面且厚度相同。

优选的，所述第一金属部包括第一隔离电阻、第二隔离电阻、第三隔离电阻、第四隔离电阻、第一节金属片、第二节金属片、第三节金属片、第四节金属片、第五节金属片、第六节金属片、第一底座及第二底座，其中，所述第一节金属片、第二节金属片、第三节金属片、第四节金属片、第五节金属片及第六节金属片叠加形成塔身，所述第一底座及第二底座形成塔基。

优选的，所述第一节金属片为顶节金属片且为长方形实心结构，所述第二节金属片、第三节金属片、第四节金属片、第五节金属片及第六节金属片均为长方形且内部有缝隙的结构，所述第一节金属片、第二节金属片、第三节金属片、第四节金属片、第五节金属片及第六节金属片的尺寸逐节放大，所述第一隔离电阻设置于第二节金属片的缝隙内，第二隔离电阻设置于第三节金属片的缝隙内，第三隔离电阻设置于第四节金属片的缝隙内，第四隔离电阻设置于第五节金属片的缝隙内，第五隔离电阻设置于第六节金属片的缝隙内。

优选的，所述第一节金属片的底部连接于第二节金属片的顶部的中间位置，第二节金属片的底部连接于第三节金属片的顶部的中间位置，第三节金属片的底部连接于第四节金属片的顶部的中间位置，第四节金属片的底部连接于第五节金属片的顶部的中间位置，第五节金属片的底部连接于第六节金属片的顶部的中间位置。

优选的，所述第六节金属片的左侧设置第一底座，第六金属片的右侧设置第二底座。