Transformador RF explicado

Os transformadores de RF são dois ou mais dispositivos passivos de porta com uma ampla variedade de usos para muitas aplicações de RF. Um dos usos mais comuns de um transformador de RF é o Balun, que fornece acoplamento eficiente entre circuitos de transmissão não balanceados e circuitos balanceados. Outros usos comuns são para casamento de impedância entre circuitos de impedâncias diferentes. Outras aplicações incluem isolamento DC, injeção de corrente DC ou aumento da rejeição de modo comum de um circuito.

Os transformadores de RF funcionam através do mecanismo de acoplamento magnético entre condutores estruturados de forma a fornecer a função desejada. Há uma ampla gama de tecnologias de transformador de RF, incluindo núcleo e fio, linha de transmissão, cerâmica co-queimada de baixa temperatura (LTCC) e circuito integrado de micro-ondas monolítico (MMIC), e os transformadores são construídos de forma diferente dependendo da tecnologia. Por exemplo, a tecnologia original do transformador era núcleo e fio, onde dois condutores isolados eram enrolados em um núcleo ferromagnético ou de ar.

Com um transformador de núcleo e fio, o fluxo magnético desenvolvido dentro do núcleo ao injetar uma corrente alternada através de um dos caminhos condutores resulta em uma corrente no caminho secundário. A proporção do número de voltas em torno do núcleo determina a extensão da transformação da impedância de um lado do transformador para o outro. Nesse caso, o desempenho do transformador de RF é ditado em grande parte pelas propriedades do material do núcleo usado. Por exemplo, se um núcleo ferromagnético for usado, o comportamento magnético do núcleo depende da temperatura, frequência e potência dos sinais que passam por ele. Conseqüentemente, a seleção cuidadosa do material do núcleo e as práticas de fabricação do transformador são necessárias para obter o desempenho ideal do transformador.

Os transformadores também podem ser feitos envolvendo linhas de transmissão em torno de núcleos ferromagnéticos ou de ar. Além disso, comprimentos de um quarto de onda de linhas de transmissão também podem ser usados ​​para construir outro tipo de transformador de RF. Os transformadores de RF LTCC e MMIC são fabricados usando condutores planos e camadas isolantes para desenvolver transformadores de RF de alta frequência em formatos compactos. Como o tamanho físico de um transformador de RF influencia muito os parâmetros de desempenho de RF, os transformadores de RF LTCC e MMIC exibem normalmente um desempenho de baixa frequência pobre em comparação com núcleos e fios fisicamente maiores e transformadores de linha de transmissão.

Aplicações comuns de transformadores de RF

• Transformação de impedância (ou seja, casamento de impedância)
• Acoplamento eficiente de circuitos balanceados a desequilibrados
• Transformação de tensão
• Fornecimento de isolamento DC entre os circuitos
• Injeção de corrente DC em um caminho de RF
• Aprimoramento da rejeição de modo comum (CMR)
• Isolamento do solo
• Filtragem de sinais de alta frequência de uma linha de sinal

fonte da imagem em destaque:Pasternack