应用於RFID915MHz缩小尺寸之微带线分波器-国立勤益科技大学.PDFVIP

九十八 年度 第 十九 組 國立勤益科技大學電子工程系 日四技實務專題報告 題目： 縮小尺寸平衡非平衡轉換器 指 導 教 授： 曾振東 教授 組 長 ︰ 蔡其成 中 華民 國 九十九 年 一 月 目 錄 摘要 2 一、研究背景及動機3 二、電路分析5 三、電路設計與實作9 四、結論15 五、參考文獻16 1 縮小尺寸平衡非平衡轉換器 學生：蔡其成 指導教授：曾振東 教授 國立勤益科技大學 摘要 本專題提出以 T 型及 PI 型結構設計縮小尺寸之平衡非平衡轉換 器。電路分析以 ABCD矩陣計算 T型及 PI型結構與單一傳輸線的等 效關係，並應用於超高頻段(UHF)平衡非平衡轉換器之縮小化。電路 模擬以電磁模擬軟體 Microwave Office和 IE3D 進行模擬、分析與驗 證。模擬與量測結果顯示有良好的一致 性，以驗證此縮小尺寸設計方 法之正確性。 2 一、研究背景及動機 平衡非平衡轉換器將不平衡的傳輸線轉換成平衡的傳輸線，並具有 180°相位 差與相等振幅大小，且平衡非平衡轉換器有阻抗匹配的功能，被廣泛地應用於微 波電路中，例如：半波平衡非平衡轉換器 [1] 、馬群(Marchand)平衡非平衡轉換器 [2] 、平衡混波器、推挽放大器、天線網路等[3] 。由[4]所提平衡非平衡轉換器可 分成四種類型︰一、主動平衡非平衡轉換器 [5]輸出時具有 180°相位差且可抑制 共模信號；二、平面型變壓器之平衡非平衡轉換器[6]運用於功率放大器時可消 除共模雜訊；三、集總式環形耦合器 [7] ，此電路具有較寬的頻寬；四、集總式 濾波器之平衡非平衡轉換器[8]-[9]可應用於較低的微波頻帶。 圖一為 M. J. Park 和 B. Lee 於 2007 年提出的電路結構，以 Teflon 基板製作 實體電路，設計方法詳述於 [10] ，此電路可消除多餘的偶模訊號並在輸出時具有 180°相位差。由於近年來積體電路與微機電快速發展，系統縮小化、晶片化、無 線化發展為不可避免的趨勢，一般縮小結構尺寸方法，如使用 T型等效電路 [11] 、 PI型等效電路 [12]及高低阻抗之傳輸線串聯來縮短傳輸線 [13]-[14] 。 圖一 原始結構 本專題嘗試以 T型及 PI型結構混用於平衡非平衡轉換器 [10] ，使電路縮小化。 圖二 (a)為單純 T型之縮小化平衡非平衡轉換器結構。圖二 (b)為 T型及 PI型混用 之縮小化平衡非平衡轉換器結構。藉由電路分析與公式推導，有效地設計兩個中 心頻率在 2.45GHz 之縮小化平衡非平衡轉換器。電路特性以電磁模擬軟體 Microwave Office和 IE3D 進行模擬並以雙面 FR-4 基板製作實體電路。 3 (a)T型結構 (b)T型及 PI型混用之結構 圖二 縮小化平衡非平衡轉換器 4 二、電路分析 本專題以 T型及 PI型結構之縮小尺寸方法設計縮小化平衡非平衡轉換器 [10] ，