Explication du transformateur RF

Les transformateurs RF sont des dispositifs passifs à deux ports ou plus avec un large éventail d'utilisations pour de nombreuses applications RF. L'une des utilisations les plus courantes d'un transformateur RF est le Balun, qui fournit un couplage efficace entre les circuits de transmission asymétriques et les circuits équilibrés. D'autres utilisations courantes sont l'adaptation d'impédance entre des circuits d'impédances différentes. D'autres applications incluent l'isolation CC, l'injection de courant CC ou l'amélioration de la réjection en mode commun d'un circuit.

Les transformateurs RF fonctionnent via le mécanisme de couplage magnétique entre des conducteurs structurés de manière à fournir la fonction souhaitée. Il existe une large gamme de technologies de transformateur RF, y compris le noyau et le fil, la ligne de transmission, la céramique co-cuite à basse température (LTCC) et le circuit intégré micro-ondes monolithique (MMIC), et les transformateurs sont construits différemment selon la technologie. Par exemple, la technologie d'origine du transformateur était le noyau et le fil, où deux conducteurs isolés étaient enroulés autour d'un noyau ferromagnétique ou d'air.

Avec un transformateur à noyau et fil, le flux magnétique développé dans le noyau en injectant un courant alternatif à travers l'un des chemins conducteurs entraîne un courant dans le chemin secondaire. Le rapport du nombre de tours autour du noyau détermine l'étendue de la transformation d'impédance d'un côté du transformateur à l'autre. Dans ce cas, les performances du transformateur RF sont largement dictées par les propriétés du matériau de base utilisé. Par exemple, si un noyau ferromagnétique est utilisé, le comportement magnétique du noyau dépend de la température, de la fréquence et de la puissance des signaux qui le traversent. Par conséquent, une sélection minutieuse du matériau du noyau et des pratiques de fabrication du transformateur est nécessaire pour obtenir des performances optimales du transformateur.

Les transformateurs peuvent également être fabriqués en enroulant des lignes de transmission autour de noyaux ferromagnétiques ou à air. De plus, les longueurs quart d'onde des lignes de transmission peuvent également être utilisées pour construire un autre type de transformateur RF. Les transformateurs RF LTCC et MMIC sont fabriqués à l'aide de conducteurs plans et de couches isolantes pour développer des transformateurs RF à très haute fréquence dans des facteurs de forme compacts. Comme la taille physique d'un transformateur RF influence grandement les paramètres de performance RF, les transformateurs RF LTCC et MMIC présentent généralement des performances basse fréquence médiocres par rapport aux transformateurs à noyau et fil et ligne de transmission plus gros.

Applications de transformateur RF courantes

• Transformation d'impédance (c'est-à-dire adaptation d'impédance)
• Couplage efficace des circuits symétriques et asymétriques
• Transformation de tension
• Fournir une isolation CC entre les circuits
• Injection de courant continu dans un chemin RF
• Amélioration du rejet de mode commun (CMR)
• Isolement au sol
• Filtrer les signaux haute fréquence d'une ligne de signal

source de l'image en vedette :Pasternack