微带巴伦设计与仿真
在频率较高的情况下（大于 1GHz ）, LC 巴伦由于电感，电容的寄生效应，自谐振频率等影 响，性能将变差，而在高频上，用微带线设计的巴伦在性能，尺寸上都比较理想，本文讲
解在较高频率上如何设计微带线巴伦并进行
ADS 仿真。

微带巴伦的结果如下所示:
A
A B
a 菲平耐入 A
A
E D B 3
微带线A 的长度为0.5个波长，微带线 B 的长度为0.25个波长，波长为在实际基板上的信 号波长，需要
考虑基板的介电常数。

巴伦的性能和所用的节数有关系，节数越多，频宽越宽，不过节数越多，尺寸也越大，上
图为4节微带线巴伦。

F 面分别用ADS 对一节，两节，三节微带线巴伦进行仿真。

一节微带线巴伦：
黑 S1PARAMETERS |
' .............................................
.SP1 .......................................
St_art=3 GHz .......................
Stop=4 GHz
Step=10 MHz .......................
■ TLIN ■ •-
■TL3 -
.Z=50,D Ohm
E=90
F=3.5 GHz
仿真结果:
TLI 忖■ TLIN TL1- - - TLi - 子幫軒z ^5D 0衍祜 E=180. . , F 士grt ・• F^.5GHz ,F i.5GHz 叫丁口忖.'' HTL4 Z=50：0 Qhm E=18D .. ijerm
Terml
Nurri=1
Z=60 Ohm
Tjerm ” Term2 Num=2 Z=50 Ohm Term ' Tsrm3 - Num=3 Z=50 Ohm s ' p
m4 freq=3.500GHz pM 犬（5（玄卄）二90.00。

|卜出汨£（2」））=90000
大频宽内都保持180°正交，幅度在100MHz 范围内基本两路平衡输出保持一致，插损在
0.5dB 左右。

二节微带线巴伦：
-2.S m2 freq=3.340GHz m3 腳議般热8
|-r-|/2 A
、
Te-q=3.600GHz 仿真结果可见相位在很
■5.0- ・3耳
?=« -32- —二 - LOtZi 一* men T5 73 freq, GHz
-4.0 3.0
I SiPAR/SiMETERS
L G - P ara tn ............................................................................................. - ................................................... .SPl! ..................................................................................................................................................................................................... .SUrt=3(>Hz ....................................................................................................................................................................................... Skp=4(?Hz
Step- 10 MHz
■ «■・■・・■• Tj ・ ■
freq, GHz
TLIM TLT Z=50.0 O h rn - E-iao_ . F^3.5 OHz .TUIN... TU S=5O'.O Ohm -旳 -F=5.S GH H - 5 ... TL7
3=50,3 Ohm E=9D --- F=3.5 <^Hz TLIW Tua ・ ^50.0 Ohm- TL5 ■
■ ■
ZsSO.Q Ohm.
ETD
F=3 ◎ <J H Z
仿真结果:
m2
m3 freq=3.660GHz 犯(岂2⑴)二3,549
Tift rui
T»rrp1 ..
Nurn= 1 2=^0
0>im' 'TLIU''' TL4 ' 1 ' Z=>50-.0 OhiTi 0 teo .. F=3.S OHz
仿真结果可见相位在很大频宽内都保持 180°正交，幅度在 200MHz 范围内基本两路平衡输
出保持一致，插损在 0.5dB 左右。

三节微带线巴伦：
仿真结果:£・ P 呂「3FT1 TL3 ...
2=5Q.O Ohm
E=db
F-3.5 GHz W 宪f °伽弐阳立6时 P , p.aQ ・・ F=3.5,GH Z , Ri3_6 GHz , *T~I ——
•TLIb ■ - ■ .Tua.——. .2=5Q.O Ohm za 'F=3.5 GHz 'TLIW P 1 ' TL9 ■ ■ ■ Z^SDJ-OfVTi - E=1^0 . F=3.5 GHa T M ITT I ■Te?rm3 s - ■ Num«3 -・ .Zs.60.0b m. 'SIPARJ^TETER^ '
十 ■ 'L ；
_ Start.K3.GHz . GHz T T N IL4 ■ - “ ' 8 D Ohrn 呼“吃 F.35.GHZ •LZJ -------
TLfN …' TL> - • * •'、
莒护 Ohm 2=50-0'□Um'
F^^Olh . GH ,
■ TLIN - ■ TLfi ■ B -十Q 1 B ■ 1 TL5 ... Z=$O 0 Qtirn &炯 M.5 GH?；
.T&rm r ” ” T&m2 •■J J ' ' • Num=2
仿真结果可见相位在很大频宽内都保持 180°正交，幅度在 400MHz 范围内基本两路平衡输
出保持一致，插损在 0.5dB 左右。

通过仿真发现巴伦节数越高，幅度平衡带宽越大，不过节数对插损基本影响不大。

m2
f
「Qq=3-300GHz m3 freq=3 700GHz 迥
S2*)=3.465 m4
feasl(f(3h ?»l90.000 ml f re q=3.500GHz
ph 旅旳 2"))m030
.3.35 -3S5 —| ---------- 1 -------- 1 ------- 1 ------- 1 -------- 1 ------- 1 -------- 1 -------- 1 ------- 1 -------
3.0 3 2 3.4 2J6 3 a
4.3
freti ，GHz。