平衡转换器在RFID系统中有什么样的应用

　　巴伦（Balun）也称平衡转换器，是微波平衡混频器、倍频器、推挽放大器和天线馈电网络等平衡电路布局的关键部件，可以说是无线局域网射频前端电路设计的一项关键技术，直接影响着无线通信的性能和质量。而差分天线馈线的主要任务就是高效率的传输功率，同时要保证对称阵子的平衡馈电。而在超短波频段，如果采用平行双导线做其馈电，虽然能保证这种平衡性，但由于其开放式的结构，将会产生强烈的反射，为防止电磁能量的漏失和不易受气候和环境等因素的影响，馈线通常采用屏蔽式，但如果直接与天线端相连，将会破坏天线本身的对称性。这种不平衡现象不仅改变了天线的输入阻抗匹配，而且使天线方向图发生畸变。本文主要分析巴伦的特性，并利用分立元件及蛇形线设计一款微型巴伦，应用于RFID系统中，使RFID标签性能得到明显提高。

　　1、巴伦的原理分析

　　巴伦是一种三端口器件，由一个不平衡端口和两个平衡端口组成。两个平衡端口的信号有相同的幅值，但是有180°的相移。 Machand于1944年首次提出了基于TEM模的同轴传输线巴伦结构。许多电路需要平衡的输入和输出，从而用来减少电路的噪声和高次谐波，改善电路的动态范围。巴伦的形式有多种，但从总体上可分为有源巴伦和无源巴伦两大类。有源巴伦由于要使用晶体管等有源器件，所以不可避免地会产生噪声和功耗。而无源巴伦又可以分为集总元件形式巴伦、螺旋变压器形式巴伦和分布参数形式巴伦三类。集总元件形式巴伦的优点是体积小、重量轻，但不容易达到180°的相移和相等的输出幅值；螺旋变压器形式巴伦仅适用于低频和超高频（UHF），并且有一定的损耗；分布参数形式巴伦可细分为180°混合环巴伦和Marchand巴伦。在微波频段，180°混合环巴伦有相当好的频率响应，但是过大的尺寸限制它应用于射频频段，即从200MHz到几GHz。Marchand巴伦由于有较好的输出等幅值和输出180°相移，并且带宽较宽，所以被许多设计者选用。但是Marchand巴伦由两段四分之一波长耦合线构成，会占用较大的面积，特别是在低频段。