использование балуна для согласования Опции

[romaro]

Уважаемые знатоки, растолкуйте пожалуйста следующий вопрос.
Есть покупная плата В-200 mini, на которой стоит AD9364. Выход у неё на передачу (как собственно и на приём) реализован дифпарой 100 Ом , далее для трансформаци симметричной линии в несимметричную (50 Ом) стоит балун TCM1-63AX+ ну и далее МШУ.
Так вот у балуна по даташиту отношение импедансов вход-выход равен 1. И как же он тогда преобразовывает 100 Ом в 50 Ом ? Или я не правильно что то понимаю?
Помогите пожалуста разобраться.

[Hale]

я конечно не специалист, но сходу ничего про 100 ом не заметил. 100-ом там приемник. Может analog.com application note AN-912 ? резисторы 25 ом на землю на выходе предусмотрены. Не?

[Aner]

Дифпара 100 Ом, это по 50 Ом относительно средней точки тр-ра, соответственно выход с балуна 50 Ом, c этого "унбалансед", ... как то так, поэтому и 1:1 коэффициент трансформации волнового.

[tduty5]

Так вот у балуна по даташиту отношение импедансов вход-выход равен 1. И как же он тогда преобразовывает 100 Ом в 50 Ом ? Или я не правильно что то понимаю? Помогите пожалуста разобраться.

Это так называемый "трансформатор на линиях над ферритом": двухпроводная линия в виде слегка скрученных проволочек проходит внутри ферритовой трубочки, над пластинкой, намотана на кольце, "бинокле" или штыре. Во всех случаях роль феррита в том, чтобы подавить синфазные токи, текущие по проводникам в одну сторону. Потери в верхнем участке рабочего диапазона в TCM1-63AX+ (как и в более простом TC1-1-13MA+) как раз и связаны с переводом части энергии в тепло (1.5 дБ это 40% по мощности).
Противофазные токи, текущие между проводниками двухпроводной линии, не ослабляются и приносят пользу. Какую - симметрирование, преобразование импедансов, сдвиг фазы и пр. - подробно описано в книжках Э.Ред "Справочное пособие по высокочастотной схемотехнике" (устройство, аналогичное TCM1-63AX+ см. на с. 17) и З.И.Модель "Устройства сложения и распределения мощностей ВЧ колебаний (то же, см. с. 172).
Impedance Ratio = 1 значит 100 Ом вход балансный вход (50+50), 100 Ом несимметричный. Просто есть и другие соотношения, напр. 1:4, 1:9 и дробные тоже (см. Реда). То, что в test board TB-654-20+ на несимметричной стороне обмотка прямо присоединена к земле - ничего не значит, есть и другие варианты включения, напр. через резистор. В конце концов, если к 50 Ом порту присоединить 100 Ом нагрузку, КСВ будет равно 2 (|S11|= -10 дБ). В TCM1-63AX+ есть дополнительная компенсирующая обмотка, видимо, с целью исправить х-ки при таком включении. У Реда тоже описаны подобные.

[Aner]

Это?

Эскизы прикрепленных изображений

 

[ASDFG123]

Все равно какие то непонятки, я загрузил параметры балунов: один такой же как у топик стартера и еще один 1:4.
Результаты такие. TCM1-63AX наилучшие хар ки имеет тогда когда primary unbalance 50 Ohm secondary 100 Ohm balanced.
Второй балун ADT4-6WT он имеет наилучшие харки при primary unbalance 50 Ohm и secondary 200 Ohm balanced

Если второй брать то 50 * 4 = 200 Сходиться (если заменить на два резистора на землю - разницы нет).

Они правда разную конструкцию имеют, ADT-трансформатор. Но все равно такое чувство, что то не ладно, может путают с обозначениями трансформации балунов

Сообщение отредактировал ASDFG123 - Aug 30 2018, 14:33

Эскизы прикрепленных изображений

 

[romaro]

я конечно не специалист, но сходу ничего про 100 ом не заметил. 100-ом там приемник.

Да, вы правы, так и есть, я тоже ничего не нашёл про передатчик... Но предположил что он как приёмник тоже 100 Ом.

Дифпара 100 Ом, это по 50 Ом относительно средней точки тр-ра, соответственно выход с балуна 50 Ом, c этого "унбалансед", ... как то так, поэтому и 1:1 коэффициент трансформации волнового.

Спасибо за разъяснения.

[uve]

Дифпара 100 Ом, это по 50 Ом относительно средней точки тр-ра, соответственно выход с балуна 50 Ом, c этого "унбалансед", ... как то так, поэтому и 1:1 коэффициент трансформации волнового.

Думаю, Вы ошибаетесь. Я таких трансформаторов по Рэду много делал, если он 100 Омный, то на выходе те же 100 Ом, что и на входе. Если сигнал снимать с одного плеча, то да будет 50 Ом, но тогда и потеря 50% мощности сигнала.

[Aner]

Думаю, Вы ошибаетесь. Я таких трансформаторов по Рэду много делал, если он 100 Омный, то на выходе те же 100 Ом, что и на входе. Если сигнал снимать с одного плеча, то да будет 50 Ом, но тогда и потеря 50% мощности сигнала.

Не понимаю вашей логики, в чем ошибка то? Картинку из книги Рэда выше в посте #5 видили? И фантазии про одно плечо в балуне тут как то никого не интересует.

[uve]

Не понимаю вашей логики, в чем ошибка то? Картинку из книги Рэда выше в посте #5 видили? И фантазии про одно плечо в балуне тут как то никого не интересует.

Ошибка в утверждении, что на выходе мы будем иметь 50 Ом. Картинку видел и реально изготавливал такую схему. По сути это симметричная линия 100 Ом( два витых провода), поскольку нагрузка не симметричная - установлена третья, компенсирующая обмотка.

[Aner]

Ошибка в утверждении, что на выходе мы будем иметь 50 Ом. Картинку видел и реально изготавливал такую схему. По сути это симметричная линия 100 Ом( два витых провода), поскольку нагрузка не симметричная - установлена третья, компенсирующая обмотка.

А сколько тогда на выходе будем иметь волнового? Если там стоит TCM1-63AX + от Mini-Circuits и представляет собой балун с соотношением сторон 1:1 с сопротивлением 1:1.

[uve]

А сколько тогда на выходе будем иметь волнового? Если там стоит TCM1-63AX + от Mini-Circuits и представляет собой балун с соотношением сторон 1:1 с сопротивлением 1:1.

Мне всё едино как она называется. Если я имею отрезок симметричной линии с волновым сопротивлением 100 Ом, то оно 100 Ом с любой стороны этого отрезка.

[Aner]

Мне всё едино как она называется. Если я имею отрезок симметричной линии с волновым сопротивлением 100 Ом, то оно 100 Ом с любой стороны этого отрезка.

Ok, симметричная линия с волновым сопротивлением 100 Ом на входе балуна ( это две нессиметричные соеденены последовательно по 50 Ом каждая), на выходе
балуна несимметричная линия 50 Ом. Что не так?

[uve]

Ok, симметричная линия с волновым сопротивлением 100 Ом на входе балуна ( это две нессиметричные соеденены последовательно по 50 Ом каждая), на выходе
балуна несимметричная линия 50 Ом. Что не так?

Не так, на выходе не симметричное подключение симметричной 100 Омной линии. Значит выходное сопротивление 100 Ом. Намотка линии на феррит нужна только для ослабления асимметричных токов, вызванных таким подключением.

[Proffessor]

Так вот у балуна по даташиту отношение импедансов вход-выход равен 1. И как же он тогда преобразовывает 100 Ом в 50 Ом ? Или я не правильно что то понимаю?

Удивительно. Несмотря на казалось бы неправильное использование трансформатора 1/1, а именно нагружение его с одной стороны на 100 Ohm, результат моделирования вполне приемлемый, КСВ во всем диапазоне работы трансивера (относительно 50 Ohm не превышает 1,8, а до 4500MHz не превышает 1,4. Модель S-параметров взята с сайта Mini-Circuits.



Сообщение отредактировал Proffessor - Aug 31 2018, 09:53

[ASDFG123]

Удивительно. Несмотря на казалось бы неправильное использование трансформатора 1/1, а именно нагружение его с одной стороны на 100 Ohm

Я писал об этом и прикол в том что когда он нагружен 50 на 100 то согласование лучше. (незнаю правда как мерить со стороны двух балансных) но S11 точно лучше.

[Proffessor]

Я писал об этом и прикол в том что когда он нагружен 50 на 100 то согласование лучше

Действительно, при "честном" согласовании 50/50 получается бяка, на частотах около 3GHz.


Хотя, получается, потери мощности при 50/50 меньше, чем при 50/100 на 1dB (на нижних частотах, -1,5dB против -2,4dB)


Сообщение отредактировал Proffessor - Aug 31 2018, 10:50

[Aner]

Это разделение.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[bloody-wolf]

Я стесняюсь спросить, и ничего, что у AD9364 (равно как и у AD9361/AD9363) выходы (TX) имеют дифф.импеданс 50 Ом, а не 100?

ЗЫ. входы этих трансиверов имеют "плавающий" импеданс, до 1 гига примерно 170-200 Ом дифференциально, от гига до 3 - примерно 120-150 Ом, от 3-до 6 гигов 100 Ом, при этом ВЫХОДНОЙ импеданс почти во всем диапазоне от 70мег до 6 гигов ~ 50 Ом дифференциально. Именно по этому для выходов ставят 1:1 50Ом балун, а вот для ВХОДОВ возможны варианты вплоть до 50:200

А вообще, таки зарегайтесь на сайте аналодевиц и качните, для начала, "Design package file" под соответствующий вам трансивер. И таки да, на их же форуме вы найдете намного быстрее инфу, чем тут, как минимум потому, что там уже есть ответы на 90% ваших вопросов, надо только воспользоваться поиском по форум (а их у вас появится не мало, когда начнете курить софтовую часть трансивера)

ЗЗЫ. По поводу балуна TCM1-63 и графиков Proffessora - собственно ровно это и намалевано в документации от mini-circuits на этот балун.

[romaro]

Я стесняюсь спросить, и ничего, что у AD9364 (равно как и у AD9361/AD9363) выходы (TX) имеют дифф.импеданс 50 Ом, а не 100?

Таких данных в даташите не нашёл... Дифференциальные 50 Ом ..интересно...
Буду региться и смотреть инфу на сайте производителя... иначе хаос.

[romaro]

Я стесняюсь спросить, и ничего, что у AD9364 (равно как и у AD9361/AD9363) выходы (TX) имеют дифф.импеданс 50 Ом, а не 100?

Я сомневаюсь что это так. Смотрю документ UG-570 (AD9361 Reference Manual), в нём на странице 117 расписан стек на эволюшин борд, дык все дифпары там 100 Ом, микрополосковые и полосковые линии 50 Ом.

bloody-wolf, не могли бы вы рассказать откуда вы взяли 50 Ом дифференциальные для выхода?

[bloody-wolf]

Я сомневаюсь что это так. Смотрю документ UG-570 (AD9361 Reference Manual), в нём на странице 117 расписан стек на эволюшин борд, дык все дифпары там 100 Ом, микрополосковые и полосковые линии 50 Ом.

bloody-wolf, не могли бы вы рассказать откуда вы взяли 50 Ом дифференциальные для выхода?

Смотрим внимательно в UG-673 (RefMan AD9364) раздел "RF port interface"-> TX signal path interface (у меня это стр.67)
Смотрим внимательно в UG-570 (RefMan AD9361) раздел "RF port interface"-> TX signal path interface (у меня это стр.69)

Если смотреть на стек эвалки, а именно на гербера эвалок типа AD-FMCOMMSx / ADRV936x / ADALM-PLUTO то можно понять одну простую вещь - эвалки делались не просто студентами, а студентами олигофренами, не иначе. особенно это видно на ADRV9364 SoM.

Гербера эвалок, равно как и схемы и платы (Cadence Allegro) доступны после регистрации на https://wiki.analog.com

Из первых ревизий герберов FMC эвалок AD-FMCOMMs видно, что их делали путно и как раз в какой-то из них прослеживается диффпара 50 Ом на передачу, хоть и кроткая, но всеже. А дальше, походу, пришел порутчик Ржевский они отдали эвалки на аутсорс.

[romaro]

Смотрим внимательно в UG-673 (RefMan AD9364) раздел "RF port interface"-> TX signal path interface (у меня это стр.67)
Смотрим внимательно в UG-570 (RefMan AD9361) раздел "RF port interface"-> TX signal path interface (у меня это стр.69)

Если смотреть на стек эвалки, а именно на гербера эвалок типа AD-FMCOMMSx / ADRV936x / ADALM-PLUTO то можно понять одну простую вещь - эвалки делались не просто студентами, а студентами олигофренами, не иначе. особенно это видно на ADRV9364 SoM.

Гербера эвалок, равно как и схемы и платы (Cadence Allegro) доступны после регистрации на https://wiki.analog.com

Из первых ревизий герберов FMC эвалок AD-FMCOMMs видно, что их делали путно и как раз в какой-то из них прослеживается диффпара 50 Ом на передачу, хоть и кроткая, но всеже. А дальше, походу, пришел порутчик Ржевский они отдали эвалки на аутсорс.

Спасибо.

[Aner]

...

Из первых ревизий герберов FMC эвалок AD-FMCOMMs видно, что их делали путно и как раз в какой-то из них прослеживается диффпара 50 Ом на передачу, хоть и кроткая, но всеже. .. .

Что то не нашёл, подскажите где такая ... прослеживается диффпара 50 Ом? Хоть гербер. Еще сомнения мои в чём, этих диф. 50 Ом, транзисторный выходной каскад, в каждом плече должен быть сильноточный, чтобы прокачать относительно граунда эти 25 Ом. Это пробема нагрева чипа, от чего обычно избавляются на стадии оптимизации проектирования. Просто не находил такого ранее в аналогичных чипах для TX.

[bloody-wolf]

Что то не нашёл, подскажите где такая ... прослеживается диффпара 50 Ом? Хоть гербер. Еще сомнения мои в чём, этих диф. 50 Ом, транзисторный выходной каскад, в каждом плече должен быть сильноточный, чтобы прокачать относительно граунда эти 25 Ом. Это пробема нагрева чипа, от чего обычно избавляются на стадии оптимизации проектирования. Просто не находил такого ранее в аналогичных чипах для TX.

подсказать в каком - не подскажу, честно, лень качать и смотреть. а по поводу тока, в каждую линию диф.пары передатчика специфицирован ток при максимальной вых.мощности порядка 75-80мА по линии 1p3V. сам чип, передавая всеми каналами суммарно аналог+цифра хочет кушать порядка 1.5W/1p3V по моим давним замерам.

[Hale]

Я писал об этом и прикол в том что когда он нагружен 50 на 100 то согласование лучше. (незнаю правда как мерить со стороны двух балансных) но S11 точно лучше.

это как раз типичный случай сложения импедансов дифпары на одной стороне трехвыводной обмотки. а тут трансформатор другой признаться, я книжки слишком бегло читаю, не понял. а оказывается, хрестоматийный случай.

@bloody-wolf
мне тоже кажется что эти 100 ом возникли из входного импеданса ресивера.

[HFSS]

Тоже пробуем работать с с этой AD9361 + балун (TCM1-63AX+) +.... Имеем в наличии готовую плату с этим хозяйством от скажем "производителя"..
Тоже смотрел/изучал/считал какое диффернциальное сопротивление выбрать. В итоге сделал на плате 100 Ом. Сложно сказать сколько потеряно мощности (а может и нет) т.к. естестевенно топология у меня другая нежели у "производителя", есть различия в типах SPDT и их количестве (у меня их больше и потери мои немного больше имеют).
Работает. Но по поводу выбора сопротивления дифпары сомнения остались.
Раз уж коснулиcь сдесь и AD9361, то задам вопрос тут.
Наблюдаю величину напряжения (постоянка) на выходах предатчика (та самая диф пара 100 Ом, предатчик в режиме передачи), около 1,04 В, хотя подаю через индуктивность туда 1,3 В.
Измеряю то же самое на плате "производителя" , там практически ничего не падает на этих выходах, почти теже 1,3 В имеем.
Собственно не совсем понятно, должно так быть или не должно...
В документации вижу графики, которые гласят что после включения передатчика появляется некая просадка, но она мизерная и я действительно её фиксирую на плате "производителя"...
Такие вот дела.
За коментарии буду признателен.

[HFSS]

Измерьте, кому несложно, на своих платах напряжение на выходе передатчика AD936X (на дифпаре).
Спасибо.