一种高频电路中差分信号端口与单端信号端口转换电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及高频电子电路设计领域，具体涉及差分信号端口和单端信号端口的不平衡-平衡电路转换和阻抗匹配的独特设计，具体是一种高频电路中差分信号端口与单端信号端口转换电路。
【背景技术】
[0002]在传统无线收发器设计中，50 Ω单端接口广泛用于射频和中频电路，而在现代收发器设计中，差分接口常用在高频电路中以获得更好的性能。单端信号是一种不平衡信号，通过信号与固定参考点之间的差值来进行衡量。如果有误差源被引入信号路径，就会产生问题。因此，单端信号很容易受噪声和电磁耦合干扰的影响。差分信号由成对的平衡信号组成，这些信号幅度相同，相位相反。正和负平衡信号之间的差值对应于复合差分信号。如果误差被引入差分系统路径，它将以相同的幅度同时增加到两个平衡信号上。因此差分信号链不易受噪声和干扰的影响。这种固有的误差抵消功能还可以提供更好的共模抑制比(CMRR)和电源抑制比(PSSR)。
[0003]在无线产品的实际设计过程中，需要经常地处理差分信号和单端信号器件互连时的转换问题，包括阻抗匹配、共模电压匹配以及复杂的增益计算。优良的转换电路对优化增益匹配、抵抗噪声干扰和提示系统性能很有帮助，目前差分信号和单端信号转换匹配通常是使用balun (平衡-不平衡变换器)电路来实现。常用的balun电路有:
[0004](I)L-C balun:L_C balun设计本质上是一个电桥，称为“格子形式’talun，电路中包含两个电容和两个电感，分别产生±90°相移。
[0005](2)微带线:微带印刷巴伦有很多种形式，优势是价格低廉，可以印刷在PCB板上或者微波集成电路介质板上；另一方面微带巴伦尺寸相当大，尤其是在低频RF频段，小的耦合线常用在微波频段带宽可以达到10-20%。
[0006]最简单的印刷式巴伦是耦合线巴伦，也称作平行线巴伦，用中心频率的四分之一波长微带线构成，带宽可以达到一个倍频，提供足够高的微带线之间的耦合。
[0007](3)balun集成器件:它实际就是把L_C balun电路集成封装在一个器件里，不用工程师自己去设计专门的匹配电路。
[0008]第(I)是目前最多的方式，第(2)种因PCB板材离散性、加工等环节的差异容易造成阻抗匹配不良，增益较差等问题，很难做到优良的转换匹配，一般在性能要求不高的低端产品中使用。第(3)种性价比较第(I)种差，同时不如分立的L-C balun电路那样可根据具体的应用要求灵活地进行针对性的调节和取舍。
【实用新型内容】
[0009]本实用新型为了克服现有技术的不足，在不影响差分信号端口匹配转换性能的基础上，本实用新型提出:一种高频电路中差分信号端口与单端信号端口转换电路，对通用的高频L-C balun匹配电路进行简约化的再设计，减少了器件的数量，达到线路尺寸愈加小型化的应用要求，节约了成本，增强了可靠性。
[0010]为了解决上述的技术问题，本实用新型提出的基本技术方案为:一种高频电路中差分信号端口与单端信号端口转换电路，其特征在于，包括PCB板、电感和平衡导电线路，所述电感为一个，所述平衡导电线路绘制在PCB板上，整体呈“工”字形，左侧的两个接线端分别电连接RF_N，RF_P差分平衡高频端口，所述电感位于“工”字形的中间竖直线“ I”的中间位置；所述“工”字形右侧的接线端与RF单端非平衡端口电连接。
[0011]本实用新型的有益效果是:在无人机、航模飞控系统中，因飞行器载体的空间有限、所用电池的电量也有限，对接收机的尺寸和重量有特别的要求，要求接收机的尺寸和重量尽量最小化，而在高频线路中，收发器ic，发射放大器件、接收放大器件和天线等各类射频器件的连接时常需要进行balun转换，简化设计的balun电路不仅减少了 PCB的尺寸，也节省了器件成本，尤其是在差分接收的收发器和单端接口的功率放大器接口使用我们独特设计可节省I个高频开关及其周围的辅助电路，不仅尺寸小，对提高系统的稳定性也有很大帮助。
【附图说明】
[0012]图1为常用balun转换电路结构示意图。
[0013]图2本实用新型高频电路中差分信号端口与单端信号端口转换电路一种实施例的结构示意图。
[0014]图3为实用新型高频电路中差分信号端口与单端信号端口转换电路一种实施例的应用。
【具体实施方式】
[0015]以下将结合附图1至附图3对本实用新型做进一步的说明，但不应以此来限制本实用新型的保护范围。
[0016]为了方便说明并且理解本实用新型的技术方案，以下说明所使用的方位词均以附图所展示的方位为准。
[0017]本实用新型高频电路中差分信号端口与单端信号端口转换电路(简称电路，参见图2-3)，其特征在于，包括PCB板、电感和平衡导电线路，所述电感为一个，所述平衡导电线路绘制在PCB板上，整体呈“工”字形，左侧的两个接线端分别电连接RF_N，RF_P差分平衡高频端口，所述电感位于“工”字形的中间竖直线“I”的中间位置；所述“工”字形右侧的接线端与RF单端非平衡端口电连接。
[0018]实施例1
[0019]本实施例提供一种高频电路中差分信号端口与单端信号端口转换电路，包括PCB板、电感和平衡导电线路，所述电感为一个，所述平衡导电线路绘制在PCB板上，整体呈“工”字形，左侧的两个接线端分别电连接RF_N，RF_P差分平衡高频端口，所述电感位于“工”字形的中间竖直线“I”的中间位置；所述“工”字形右侧的一个接线端与一个RF单端非平衡端口电连接。
[0020]实施例2
[0021]本实施例提供一种高频电路中差分信号端口与单端信号端口转换电路，包括PCB板、电感和平衡导电线路，所述电感为一个，所述平衡导电线路绘制在PCB板上，整体呈“工”字形，左侧的两个接线端分别电连接RF_N，RF_P差分平衡高频端口，所述电感位于“工”字形的中间竖直线“I”的中间位置；所述“工”字形右侧的两个接线端分别与单端非平衡端口 PA-RX、单端非平衡端口 PA-TX电连接。
[0022]本实用新型电路可应用在收发器芯片和加射频放大芯片上，图1是常用的电路设计，通过一个高频开关在cc2500的差分接口和rfx2402c的tx和rx两个单端接口间切换连接。图2-3是本实用新型电路，利用单电感结合线路板的负载感容构成匹配和转换电路实现差分接口的连接，线路尺寸大大缩减。利用PCB的分布电容来替代L-C中的电容，再用I个电感来协调PCB的分布电感，完成了单电感的简约化balun匹配电路设计。从电路外观上看，整个转换电路只有I个电感器件而不是通常用的4个感容器件。
[0023]本实用新型电路在最常用的L-C balun匹配电路的基础上进行了简约化的独特设计，在不影响工作频率、带宽、插入损耗、承载功率、阻抗变换比和共模抑制比等技术指标的前提下，创造性地对常用的L-C balun匹配电路进行了改造和再设计，使得这个在高频无线产品中需要经常用到的端口转换电路所用的器件减少，PCB相应的面积也变小，对在无人机、航模飞控系统中要求尺寸小、重量轻等需要特别有用。同时，减少了器件，尤其是在某些应用中高频开关等静电敏感器件的减少不仅节约了成本也增加了产品的稳定性。
[0024]根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的【具体实施方式】，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。
[0025]本实用新型未述及之处适用于现有技术。
【主权项】
1.一种高频电路中差分信号端口与单端信号端口转换电路，其特征在于，包括PCB板、电感和平衡导电线路，所述电感为一个，所述平衡导电线路绘制在PCB板上，整体呈“工”字形，左侧的两个接线端分别电连接RF_N，RF_P差分平衡高频端口，所述电感位于“工”字形的中间竖直线“I”的中间位置；所述“工”字形右侧的接线端与RF单端非平衡端口电连接。2.根据权利要求1所述的高频电路中差分信号端口与单端信号端口转换电路，其特征在于，所述RF单端非平衡端口为至少一个。
【专利摘要】本实用新型公开一种高频电路中差分信号端口与单端信号端口转换电路，其特征在于，包括PCB板、电感和平衡导电线路，所述电感为一个，所述平衡导电线路绘制在PCB板上，整体呈“工”字形，左侧的两个接线端分别电连接RF_N，RF_P差分平衡高频端口，所述电感位于“工”字形的中间竖直线“1”的中间位置；所述“工”字形右侧的接线端与RF单端非平衡端口电连接。本实用新型对通用的高频L-C balun匹配电路进行简约化的再设计，减少了器件的数量，达到线路尺寸愈加小型化的应用要求，节约了成本，增强了可靠性。
【IPC分类】H03K19/0175
【公开号】CN204681336
【申请号】CN201520284637
【发明人】程东风, 李建平
【申请人】深圳市易达讯科技有限公司
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年5月5日