Понятно, что наиболее актуальным является способ преобразования несимметричного сигнала в симметричный с помощью трансформатора, так как он не вносит дополнительный джиттер. Но такой способ ограничен верхним частотным пределом работы ферромагнитных материалов.
А какие аналогичные способы существуют в СВЧ-диапазоне? Кроме направленных ответвителей пока больше ничего не знаю.

Например у MiniCircuits балуны работают до 6ГГц, см. на стр.11.. Этого мало для Вашего сигнала?

Маловато. Вот нашёл Гуглем как раз для таких нЕучей как я:Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Меня тоже очень интересует этот вопрос. Из того, что предлагается, не подходят либо по полосе (требуются широкополосные балуны с относительной полосой пропускания >100% в диапазоне до 6 ГГц), или по мощности (до 5 Вт) на 50 Ом.

Ещё нашёл штатовский патент, но пока не уверен, что это применимо до 30 ГГц
US 6094108 A
Unbalance-to-balance converter utilizing a transistor

Ультраширокополосные балуны делаются на основе линий передач, по подобию конических индуктивностей:
An Ultra-Wideband Microwave Balun using a Tapered Coaxial Coil Structure working from kHz range to beyond 26.5 GHz

Конструктивно ничего сложного нет, граница в 26 ГГц определяется минимальным радиусом изгиба и толщиной коаксиала - 0.35 мм.

VCO, ПАВ нужно обязательно на векторнике обмерить. А вариант на LC в Вашем случае более предпочтителен, не обойтись без подгонки согласования. Для измерения подойдут самые ходовые - TC1-1-13

Добавлю собственно сам файл...Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Спасибо, похоже на то, что нужно...

Эта тема к тому ПАВ-фильтру не относится, там трансформаторы заказал. Только ни их, ни балуны лепить там нЕкуда, возможно вообще поменяю сам ПАВ-фильтр на нормальный, если найду похожий. Там ситуация почти патовая - схему и плату делал не я, того человека уволили, а мне оставили его халтуру. Сам бы я развязку обязательно предусмотрел бы. Уверен, что потери из-за перекошенного включения...

Спасибо, так удобнее! А то там какая-то гнусь читать мешает...

А есть фото реальной конструкции? А то с подключением внешней обмотки коаксиала к разему какая- то непонятка получается. До 12 ГГц работает, а потом резонансы прут.

К сожалению нет, есть только конические индуктивности, до 40 ГГц если не ошибаюсь. Индуктивности не любят близкое расположение металла. Для балуна, полагаю, надо сначала переходить на компланарную МПЛ, с другой стороны - на дифференциальную компланарную МПЛ, а потом уже на разъемы. Слой земли под балуном исключить. Потом и сам феррит, возможно, не только снижает нижнюю границу до нескольких сотен кГц, но и играет роль поглотителя несимметричности линии, повышая ЭМС. Это только наброски.

Есть другой вариант исполнения широкополосного балуна - на основе "Broadband Pulse Inverter". Сначала входной сигнал резистивно делится на два канала, в одном сигнал проходит через отрезок линии, в другом - через инвертор. Не знаю как конструктивно выглядит этот инвертор (некая конфигурация линии передачи с ферритом?), но балансировка по фазе и амплитуде получается просто фантастическая. Так делают Picosecond, Marki и многие другие. Marki удалось сделать балун от нескольких кГц до 65 ГГц.

А если пропустить через волновод (бывают и широкополосные 3:1, как раз 100%)?
я, проавда с несимметричнми сигналами дел не имел, может и сморозил не то.

На мой взгляд самый перспективный способ - это делить, а потом инвертировать один из каналов. В результате имеем 50Ом по входу и выходу, что иногда бывает важно.
Я деление делал на широкополосном Вилкинсоне, все на микрополосках/полосках, плата без корпуса. Ниже результаты измерений.
Первый рисунок - разница по амплитуде, второй - согласование (VSWR), третий - разница по фазе.

Какие габариты получились от 0.5 до 20 ГГц?

Он у меня 1-18ГГц (тут смотря по какому критерию измерять полосу), габариты примерно 4х40мм на RO4350B, 0.5mm.

на поликоре делал, три колечка, диапазон тотже, размеры 2х1 см.

а на чем инверсию делали?

А как резисторы сделали для моста. Напылением?

На роджерс разве напыляют ? Не встречал..

Все на полосках... никаких коаксиалов и ферритов.



Обыкновенные 0402. На большие частоты точно надо пылить или как то еще.

СВЧ-резисторы CH от Vishay подойдут?

Я с этими резисторами не работал, хотя судя по всему они лучшее что есть из SMD на эти частоты. Главное - смотрите на графики импеданса от частоты, чем больше номинал, тем больше уход номинала от частоты.

Вот тут есть небольшое обсуждение
http://electronix.ru/forum/index.php?showtopic=118214

А как разницу фаз меряли? Просто величины сравнимы с нестабильностью фазы в паре фазосогласованных измерительных кабелей.

Измерялся отдельно каждый канал, потом в MWO вычитал. По расчетам должно было быть +/-2градуса.

+- 5 гр. - если реально так, то много, и +-2 для нас не годится. Вижу в антенной области идет применение. А у нас задачки - снимать сигнал с цифр.-аналог. преобразователей, нужна точность по фазе +-0.5 гр. и до 1 дБ по амплитуде в диапазоне 0.1 - 1500 МГц, кто может предложить хорошее решение? И тоже хотелось преобразовывать 2x50 Ом -> 1x50 Ом с минимальными потерями, т.е. коэфф. трансформации - 2:1 . Понимаю, что без феррита не обойтись, но ширпотребные балуны мотаются витой парой и разброс по фазе получается большой. Наиболее близкое по структуре решение - спец. трансформатор, по своей структуре напоминающий делитель мощности с направленным ответвителем 3дБ - TCM2-33WX+. Хорошо иметь нечто подобное, но с коаксиалами. Может еще есть варианты?

Вот тут http://electronix.ru/forum/index.php?showt...st&p=968736 ссылки на текстрониксовский MSO распотрашенный- там виден штрокополосный балун на линии с ферритом. Если исходить из блок-схемы то до 6 ГГц полоса.

Тектроникс удивляет (в плохом смысле) своей непродуманностью. На габариты можно закрыть глаза, места у них предостаточно, но потом каждый канал в отдельности проходит через свой усилитель, дискретный фильтр высокого порядка и еще ряд элементов. О какой балансировке может быть речь? Не уверен, что и для осциллографа с 8-ю разрядами это допустимо. Кстати нечто подобное мы видели у R&S, по-моемому.

Пока ничего лучше Marki не нашел, жаль раньше не пришла идея заглянуть к ним на сайт, не думал найти поверхностный монтаж:
http://www.markimicrowave.com/3658/Broadband_Baluns.aspx

Там же откопал и более компактные "Bias Tees" для поверхностного монтажа, по сравнению с коническими индуктивностями:
http://www.markimicrowave.com/Bias-Tees-Su...w-All-C145.aspx

Складывается впечатление, что делают они подобные вещи на многослойных печатных структурах, как Anaren, но в качестве диэлектрика используют феррит, или часть слоев из феррита. Есть чему у них поучиться, молодцы.

И как это понимать, Шерлок Холмс ?

HL9402 от HyperLabs тоже передёргивают Typ. ±0.5 Max. ±2, но там частотный диапазон 5-20000 МГц. Круто, ничего не скажешь!

Мне такие BAL-0003SMG или даже больше такие BALH-0003SMG подходят. Размеры 8x8 мм кв., у последнего чуть меньше потери, хотя все равно больше чем хотелось, но терпимо, поскольку ранее использовал тран-ры с коэф. 1:1 и при преобразовании получал 25x2 Ом. Резисторами компенсировал согласование. С доступностью поставщики пока молчат, вопрос совсем не в экспортном ограничении.


Рассматривал балуны в рамках своих потребностей, а мне максимальная частота больше 1.5 ГГц не важна, нижняя граница желательна с кГц и предпочтителен SMD монтаж.

А нет ли таких решений на полупроводниках? Вроде как частоты позволяют реализовать дискретные решения, и даже интегральные.

Для преобразований из цифры в аналог и обратно как правило требуется большая динамика, которую не могут дать полупроводники. Или получается что-то огромное и потребляющее.

А что мы кстати из полупроводниковых решений можем применить для балансировки? Дифференциальные операционные усилители я сразу исключаю, к примеру ADL5565 с полосой 6 ГГц уже на 500 МГц имеет линейность около 35 дБм, а на частотах порядка 1500 МГц страшно предположить что будет. Линейность операционного усилителя зависит от обратной связи, точнее от задержки, а она оказывается далеко не маленькой для высоких частот.

Приведу несколько известных статей об актуальности балансировки АЦП:

1) Analog Devices: Wideband A/D Converter Front-End Design Considerations
2) Marki Microwave: Why buy a high quality balun/transformer for an analog to digital converter (ADC)?
3) Anaren: Using Multilayer Baluns to Improve ADC Performance

в прошлом году на крымской конференции был доклад: "Широкополосные квадратурные делители/сумматоры для применения в усилителях СВЧ мощности". Кищинский А.А. ЗАО"микроволновые системы", Раденко В.В. ФГУП "ЦНИРТИ". В первом томе в самом начале.
Там в выводах приводится сравнение типов и частот.

У меня только бумажный вариант. Если статью на FTP или торренте не найдете напишите мне в личку, отсканирую.

Стоп! Тут надо прежде всего понять, чему нужно подобрать альтернативу и зачем. В вашей ситуации ищем альтернативу трансформатору, т.к. у него очень серьёзный разбаланс по фазе в обласи ВЧ. Как только выйдем на СВЧ - он станет ещё больше, нужно будет применять СВЧ-методы построения балунов, которые пока довольно габаритные, технологически сложные и довольно нетехнологичные.
Но пока работаем в области ВЧ, тут спектр алгоритмов решения задач довольно широк: начиная от пассивных сумматоров на прецизионных резисторах, заканчивания фазовращателями на ПТ. Зачем привязываться сразу к дифкаскадам и ОУ?

Нельзя сказать, что производители трансформаторов не задумывались о СВЧ принципах. Все они мотаются на линиях передачи - витой паре, и шаг намотки этой пары выбирается из условий получения дифференциального сопротивления 50, 75, 100 Ом и т.д. По непонятным причинам (возможно не было серьезной потребности) большинство производителей не хотят менять тип линии передачи и форму каркаса - "бинокль". В области до 100 МГц Anaren показала, еще можно обойтись без трансформаторов. Ниже 100 МГц СВЧ принципы начинают приобретать большие размеры по понятным причинам и без феррита не обойтись.


Не очень понял, что такое ПТ. Если "полевой транзистор", как в 5-ом посте, то такой вариант не годится в большинстве случаев, схема несимметричная, разные емкости затвор-исток, затвор-сток, плюс большая нелинейность самого транзистора без обратных связей.

Многие знают, что Analog Devices недавно выпустила самый быстрый монолитный АЦП 12 бит 2.5 ГГц (один каскад преобразования, одно УВХ) . На тестовой плате, к моему удивлению, обнаружил балун Marki BAL0006SM . Своими высокими показателями по спурам, на 1.8 ГГц SFDR<-75 dBc, думаю микросхема обязана именно балуну, подавляющему самые большие составляющие - комбинационные гармонические - +-Fвх*N+-Fоп*M . С ЦАП работают аналогичные размышления. Скоро фирма TI должна представить представить аналогичный АЦП, посмотрим что они продемонстрируют.

Да, согласен, надо было уточнить, что я имел в виду JFET, а не MOSFET. У него тоже проблемы с линейностью, просто они наступают на гораздо более высоких частотах. А так, вполне себе неплохой вариант, если отбросить проблемы управления смещением.

Это как раз пример того, о чём я говорил:
Трансформатор на этих частотах уже не работает, поэтому поставили СВЧ-балун, работающий от 500 кГц. Т.е. о широкополосности до единиц кГц уже забываем. А Вы же наоборот говорили, что Вам выше 1500 МГц не нужно, а нужны килоГерцы.

На безрыбье и рак рыба


Исследования покажут, до 1500 МГц было важно по основной частоте. Может оказаться и по гармоникам имеет значение синфазность (противофазность).

В продолжении обсуждения данной темы могу предложить свою статью (доклад на конференции в Воронеже по-моему в 2010 г). Кроме изложенного, есть ряд других конструкций и методик расчета антенных трансформаторов. Ссылка https://yadi.sk/i/qZvqKZBrZa69y

Кто-нибудь встречал рассчет или исследование балуна в виде витой пары в феритовой трубке? Или балун на бинокле или нескольких но только с одним полувитком. Есть подозрение на значительную широкополосность такого решения по сравнению с многовитковой конфигурацией.

На днях пришел ответ по ценам на BAL-0003SMG/BAL-0006SMG/BAL-0009SMG. Что могу сказать, хорошая цена, 190-270 американских рублей без налогов. Поэтому для меня тоже становится актуальна задача:


Есть огромный запас TC1-1-13, распотрошить и склеить несколько в длину не жалко. Но хочется со всех сторон иметь по 50 Ом без потерь. Основная проблема - как сделать витую пару с трансформацией импеданса по подобию "tapered transmission line"? В голове крутятся два варианта, не знаю пока как лучше:
1. Найти где-нибудь малогабаритные ВЧ бинокли, состоящие из двух половинок. Линии с трансформацией сделать на многослойной ПП с фрезеровкой, потом сверху накрыть половинками биноклей.
2. Придумать способ намотки витой пары, чтобы сопротивление плавно из 50 Ом переходило в 100 Ом (дифференциальное). Сразу скажу, переменного шага намотки недостаточно.

Напомню, что планирую перекрыть частотный диапазон от 0.1 МГц и до ... 3-9 ГГц, по возможности. Симметричность по фазе - не более 1 гр., по амплитуде - не более 0.5 дБ.

Не подскажите, где можно купить этот балун от Marki Microwave? На оф.сайте нет дистрибьютора в России. Если кто-нибудь знает поставщика в Санкт-Петербурге, было бы вообще здорово.

Фирм много, правда многие испытывают сложности с поставками, потому как Marki больше работает на военных. Обратитесь в Радиокомп.

А достаточно ли балуна для запитки симметричной антенны (например, рамочной антенны)? Или желательно еще использовать ферритовые кольца на кабеле прямо у антенны?

Вас устраивают потери более 3 дБ? Да и рамочная антенна вроде узкополосная. Marki совсем для других целей, вам бы лучше спросить в теме по антеннам.

Так балун же подразумевает деление мощности? Никуда от 3 дБ, получается, не денешься.
По поводу рамочной антенны - это просто пример. А вообще думаю обзавестись широкополосным (0,5-3 ГГц) балуном для того, чтобы корректно измерять антенны с симметричным входом на анализаторе цепей (чтобы измерение соответствовало симуляции). Некий такой универсальный балун для различных антенн. У других фирм 0,5-3 не встречал. У Marki есть даже многодекадные...
Может посоветуете тогда оптимальное решение? И вопрос о феррите сюда же: нужен он, или нет?

Есть еще Аванти в Питере они тоже Marki могут поставить

Все правильно, 3 дБ на деление, плюс 1.5-4 дБ потерь. Резистивное деление мощности - такова плата за миниатюрность и широкополосность. Где 3 дБ потерь - как раз правильное деление, без потерь в согласовании.


Minicircuits. Но для измерительных целей Marki лучше подходит, меньше ошибки по фазе и амплитуде.

P.S. Поправил цифры потерь.

Существует кактой-то розовый или фиолетовый феррит, вроде его родешварц использует в своих SWR мостах. Намотанный на него тонкий коаксиальный кабель работает в качестве балуна до 3-4 ГГц. Отличается низкими потерями и высокой добротностью на частотах в сотни Мгц и выше. Может кто знает марку и производителя?

На фото - 180 град инвертор, использую для СШП балунов. Во втором канале - отрезок линии, потом сумматор.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Пробовал с разными ферритами. Лучшим оказался тот, который проще достать. Насколько я понимаю, надо ослабить синфазные токи, наведенные на оплетке. При этом от феррита требуются большие потери, желательно равномерные во всей полосе. Отлично себя показали колечки м2000нм, как ни странно. Всякие 600нн, 30ВЧ и пр. дают или слишком малые потери, или резонансы в полосе. Про "розовые ферриты" тоже интересно, что за звери такие.

По картинке похоже, что феррит не принимает участие, иначе частотная граница была бы от единиц МГц. Результат хуже, чем у Anaren, которая использует микрополоски без феррита.


Феррит также должен давать хорошую магнитную связь между оплеткой и центральной жилой, желательно на всех частотах, играть роль сердечника трансформатора.


Низкочастотные они. Высокочастотных ферритов российского производства не встречал (более 500 МГц).

Дык пинк или вайелет? Оба высокочастотные у феррокскьюба.
http://www.ferroxcube.com/FerroxcubeCorpor...asheet/4a11.pdf
http://www.elnamagnetics.com/wp-content/up...ecification.pdf