Un método de análisis de modo unificado para redes simétricas y su aplicación al diseño de baluns
Autores: Li, Lei; Li, Qingbo; Shen, Zhongxiang; Wu, Wen
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Un método de análisis de modo unificado para redes simétricas y su aplicación al diseño de baluns
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Modo unificado
Balun de Marchand
Adaptación de impedancia
Balun de microstrip
Transformador de impedancia
Redes simétricas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 37
Citaciones: Sin citaciones
Se propone en este artículo un método de análisis de modo unificado para modelar redes simétricas. Ajustándose a las características de los circuitos balun de Marchand, se construye un modelo de circuito de modo unificado mediante la introducción de impedancia virtual. Luego se deriva la condición viable de un balun de Marchand con segmentos de conexión. Se presenta el límite de parámetros de la coincidencia de entrada del balun de Marchand en un diagrama de cuarto de silla. Los resultados simulados bajo diferentes condiciones de parámetros verifican la validez de las fórmulas derivadas. Basándose en las fórmulas derivadas, el circuito de aislamiento tradicional y el circuito de coincidencia de impedancia se fusionan con un balun de Marchand para lograr la coincidencia para todos los puertos y un aislamiento de frecuencia completa entre los puertos de salida. Se simula, fabrica y mide un balun de microstrip con valores de impedancia de entrada y salida de 50 Ohm, operando a 1.5 GHz. Los resultados simulados y medidos del balun de microstrip concuerdan bien. Cuando los parámetros principales permanecen sin cambios, se inserta un transformador de impedancia frente al puerto de entrada del balun para realizar un balun con una topología caracterizada por una transformación de impedancia flexible. Se simula y fabrica un balun con una impedancia de entrada de 35 Ohm y diferentes impedancias de salida de 50 Ohm y 75 Ohm para verificar el concepto de diseño. Los resultados medidos muestran un equilibrio de amplitud de menos de 0.4 dB y un equilibrio de fase de menos de 3 grados para un ancho de banda fraccional del 50%. Cabe mencionar que todas las ecuaciones de diseño son cerradas y se pueden emplear fácilmente para diseñar redes simétricas.
Descripción
Se propone en este artículo un método de análisis de modo unificado para modelar redes simétricas. Ajustándose a las características de los circuitos balun de Marchand, se construye un modelo de circuito de modo unificado mediante la introducción de impedancia virtual. Luego se deriva la condición viable de un balun de Marchand con segmentos de conexión. Se presenta el límite de parámetros de la coincidencia de entrada del balun de Marchand en un diagrama de cuarto de silla. Los resultados simulados bajo diferentes condiciones de parámetros verifican la validez de las fórmulas derivadas. Basándose en las fórmulas derivadas, el circuito de aislamiento tradicional y el circuito de coincidencia de impedancia se fusionan con un balun de Marchand para lograr la coincidencia para todos los puertos y un aislamiento de frecuencia completa entre los puertos de salida. Se simula, fabrica y mide un balun de microstrip con valores de impedancia de entrada y salida de 50 Ohm, operando a 1.5 GHz. Los resultados simulados y medidos del balun de microstrip concuerdan bien. Cuando los parámetros principales permanecen sin cambios, se inserta un transformador de impedancia frente al puerto de entrada del balun para realizar un balun con una topología caracterizada por una transformación de impedancia flexible. Se simula y fabrica un balun con una impedancia de entrada de 35 Ohm y diferentes impedancias de salida de 50 Ohm y 75 Ohm para verificar el concepto de diseño. Los resultados medidos muestran un equilibrio de amplitud de menos de 0.4 dB y un equilibrio de fase de menos de 3 grados para un ancho de banda fraccional del 50%. Cabe mencionar que todas las ecuaciones de diseño son cerradas y se pueden emplear fácilmente para diseñar redes simétricas.