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功率电感:改变常规阻抗匹配的被动元器件的商品化(二)

来源:    作者:     发布时间:2014-12-19 17:16:20     点击数:
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TMS320C32是32位浮点DSP芯片,在数字信号处理和自动化领域得到了广泛应用;而RS232(EIA232)是自动化控制领域中一种基本的串行异步通信规约。在开发基于TMS320C32的热力系统测控

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逆转的连接端口

把高频变压器跟具有10Ω阻抗的天线连接,由于变压器本身的材料特性产生的插入损耗(插入损耗)比起跟50Ω连接的高频器件相对较大。因此,一般低频中使用的具有大L值和阻抗成分的变压器在高频下难以使用。

为了削减这种阻抗成分并维持变压比,我们采用了图1所示的高频变压器的构造。该构造跟普通的变压器构造相反,它将接地连接端口跟天线连接端口完全逆反。因此,才能达到如图1所示的变压比。使用该构造的话,因结合产生的互感M值会反应到电感变压器,变压器中使用的线圈L值会减小,由于高频变压器的阻抗成分I.L.可以被抑制得很小。

不变的变压比

移动通信天线中使用的通信带宽以1GHz为界限分为低领域“lowband”和高领域“highband”两种。开放型天线中一般来说lowband中为天线的基本波而highband中为天线的高频波。天线内部没有安装短针等组抗整合功能时,lowband的阻抗为10Ω左右,highband的阻抗为19Ω左右。

如果在这样的天线中安装一定变压比的变压器,是不能只整合一个band的阻抗的。所以,天线用变压器,必备的设计需求是要使变压比适应天线的阻抗频率特性。这种适应方法如图2所示,是一种将理想的变压部分和寄生成分部分分解开来的等效电路。

此次开发的变压器构造的寄生成分分为“串联L”和“并联L”两种。在这之中,串联寄生成分可通过增高结合系数减少影响,而并联寄生成分则可能会发生“结合系数=1”的情况。必要的小L值设计的高频变压器中,是不可能排除并联寄生成分的影响的。但是,可通过控制这种并联寄生成分的值使变压比适应天线的阻抗频率特性。并联寄生成分的值可通过转换变压器线圈的L值来达到控制。此次,我们就发现了能够很好地控制并联寄生成分的L值和结合系数K的组合。试制表面贴装元器件

有了上一体电感器企业述的构造,以天线的组抗整合的简易化为目的试制高频变压器并评价。试制品的尺寸为2.0mm×1.25电感打样mm×0.6mm的表面贴装元器件(SMD)(图3)。在试作品的RF电路侧连接50Ω系的测定器,天线连接侧的阻抗和动画如图4所示。试制变压器将lowband(892MHz)转换成12→50Ω,highband(1940MHz)装换成了19→50Ω。

将普通的LC电路跟天线连接,根据频率特性的不同在广带宽情况下阻抗整合会变得困难。针对该情况,将本次试制的高频变压器电感器生产商跟天线连接,lowband和highband都转换成了最合适的阻抗。也就是说,工匠图上的阻抗轨迹有可能变化成阻抗整合容易的形状。之后通过外部的调节元件将阻抗轨迹的相位进行微调,有可能非常容易的就集中在50Ω附近了。(图5)


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