[发明专利]一种有源超宽带平衡-不平衡变压转换器

说明书

本发明公开了一种有源超宽带平衡‑不平衡变压转换器，包括：接收天线连接器，电性连接到超宽带天线，配置用于从超宽带天线接收承载传输信号的差分平衡电流；阻抗匹配器，针对超宽带天线来为差分平衡电流匹配阻抗；差分放大器，配置用于从阻抗匹配器接收差分平衡电流并执行信号放大；滤波器，配置用于从差分放大器接收放大后的差分平衡电流并进行信号滤波；高频变压器，配置用于从滤波器接收滤波后的差分平衡电流并将差分平衡电流转化为单端非平衡电流；馈线线缆连接器，电性连接到同轴馈线线缆，配置用于从高频变压器接收单端非平衡电流并传送到同轴馈线线缆。本发明能够减少插损、提高带宽、提高电流平衡度、实现阻抗转换和匹配。

技术领域

本发明涉及电磁兼容领域，更具体地，特别是指一种有源超宽带平衡-不平衡变压转换器。

背景技术

在电子产品的EMC(电磁兼容)测试中，需要应用超宽带天线接收各频段的电磁波来完成测试。超宽带天线上的电流必须是平衡电流，以避免非平衡电流在天线馈线上产生辐射和系统干扰；而与此同时，应用于天线馈线的同轴电缆的屏蔽层是接地的，所以电缆中的电流是单端非平衡电流。这样就需要在馈线和超宽带天线之间加入超宽带平衡-不平衡变压转换器(在一些技术文件中，又称巴伦)以实现超宽带平衡-非平衡转换。同时为了减少系统插损，平衡-不平衡变压转换器两端需要分别与馈线和超宽带天线实现阻抗匹配。

现有应用的平衡-不平衡变压转换器技术主要应用无源方法，包括微带线或套筒、渐变线、高频变压器等方法实现。

基于微带线或套筒的平衡-不平衡变压转换器，主要通过调节传输线外部反馈结构为波长的四分之一，从而迫使传输线外部电流为零，从而实现强制平衡非平衡转换。这种方法带宽有限，插损较大，调节匹配阻抗困难。

基于渐变线的平衡-不平衡变压转换器通过设计过渡曲线，实现从非平衡端到平衡端的平滑过渡和阻抗转换。该方法如果过渡曲线足够平滑，可以较好地实现超宽带功能。但由于平衡-不平衡变压转换器尺寸限制，曲线平滑程度有限，导致平衡-不平衡变压转换器插损较大，调节匹配阻抗困难。

基于高频变压器的平衡-不平衡变压转换器(如Mini Circuits公司的TCM4-452X+)，基于变压器原理，应用小尺寸的线圈在高频频段实现平衡非平衡转换和阻抗转换。这种方法给系统带来插损，并且低频带宽有限，调节匹配阻抗困难。

针对现有技术中各种平衡-不平衡变压转换器的插损大、带宽低、电流不平衡、调节匹配阻抗困难的问题，目前尚无有效的解决方案。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提出一种有源超宽带平衡-不平衡变压转换器，能够减少插损、提高带宽、提高电流平衡度、实现阻抗转换和匹配，从而提升EMC测试系统性能。

基于上述目的，本发明实施例的第一方面提供了一种有源超宽带平衡-不平衡变压转换器，包括：

接收天线连接器，电性连接到超宽带天线，配置用于从超宽带天线接收承载传输信号的差分平衡电流；

阻抗匹配器，电性连接到接收天线连接器，配置用于针对超宽带天线来为差分平衡电流匹配阻抗；

差分放大器，电性连接到阻抗匹配器，配置用于从阻抗匹配器接收差分平衡电流并执行信号放大；

滤波器，电性连接到差分放大器，配置用于从差分放大器接收放大后的差分平衡电流并进行信号滤波；

高频变压器，电性连接到滤波器，配置用于从滤波器接收滤波后的差分平衡电流并将差分平衡电流转化为单端非平衡电流；

馈线线缆连接器，电性连接到高频变压器和同轴馈线线缆，配置用于从高频变压器接收单端非平衡电流并传送到同轴馈线线缆。

在一些实施方式中，阻抗匹配器包括串联在差分平衡电流所在电路上的电阻器对；阻抗匹配器配置用于通过调节电阻器对的电阻值来为差分平衡电流匹配阻抗。