精密PCB製造、高頻PCB、高速PCB、標準PCB、多層PCB和PCB組裝。
基本上, 變壓器只有兩個或兩個以上的導電性 已連接的回路 通過互感磁場. 當磁芯中產生變化的磁通量時, 流過一條導電通路的交流電在另一條導電通路中感應電流. 感應電流與兩個導電回路之間的磁耦合量之比成比例. 導電回路和磁芯之間的磁耦合比决定了附加導電回路中的感應電壓, 從而提供阻抗變換和電壓新增或减少. 通過添加盡可能多的具有不同耦合係數的額外導電回路, 可以實現各種功能. 這就是為什麼射頻變壓器是一種多樣化和多功能的設備，並在整個射頻系統中廣泛使用/微波產業.
一個普通的射頻變壓器由兩條或多條不同的電線纏繞在一個磁芯（或一個高頻空心）上組成，這就是為什麼射頻變壓器通常被描述為繞組或匝數比。 射頻變壓器可用於各種應用，因為設備的性質允許不同的配寘來實現不同的功能，包括：
為阻抗匹配提供阻抗變換。
–新增或减少電壓或電流。
–平衡和 不平衡電路.
增强共模抑制。
–提供 電路間直流隔離.
注入直流電流。
用於建造變壓器的幾種常見科技包括芯線、傳輸線、低溫共燒陶瓷（LTCC）和MMIC。 每種產品和不同的包裝都有一系列的性能指標。
Transformer theory
Although the ideal transformer model is not realistic for practical applications, it can illustrate the basic performance of the transformer (as shown in Figure 1). 埠1和2是一次繞組的輸入, 埠3和4是二次繞組的輸出. 根據法拉第定律, 通過初級繞組的電流通過次級繞組中電流和電壓的相互磁場產生磁通. 產生的電流和電壓與繞組的比率或繞組與鐵芯之間的磁耦合成比例. 因此, 二次阻抗是繞組比平方乘以一次阻抗的函數. 這種關係可以用以下公式描述：
其中，I1、V1和Z1是通過一次繞組的電流、電壓和阻抗； I2、V2和Z2是通過二次繞組的電流、電壓和阻抗； N1為一次繞組的匝數； N2是二次繞組的匝數。
實際變壓器包括多個寄生電阻、電感和電容，包括互電容和自寄生電容。 圖2顯示了非理想射頻變壓器的集總模型，該模型描述了兩個繞組的寄生電阻和電感，以及鐵芯的電阻損耗和繞組的有效電感。 寄生效應導致實際變壓器在有限的頻寬內工作，插入損耗和功率處理能力有限（如圖3所示）。 變壓器效能還取決於頻率、溫度和功率。
實際射頻變壓器的低頻截止頻率由繞組的有源電感决定，高頻截止頻率由繞組和繞組之間的電容决定。 工作頻寬中的插入損耗是一次繞組和二次繞組中的電阻損耗與鐵芯中的損耗的乘積。 由於電阻損耗通常是頻率和溫度的函數，變壓器的有效工作頻寬受到這些因素的限制。 由於繞組之間的不完全磁耦合，幾種類型的射頻變壓器將引入漏感。 由於漏感的電抗與頻率成正比，這些寄生效應將减少高頻時的回波損耗，新增低頻時的插入損耗。 更複雜的射頻變壓器拓撲，例如具有多個繞組、抽頭和其他組件的變壓器，將根據拓撲和變壓器結構顯示不同的效能。 例如，一種稱為巴倫（balun）的射頻設備用於通過阻抗變換將平衡（即差分訊號）電路有效互連到非平衡（即單端訊號）電路，阻抗變換可通過射頻變壓器實現。 另一種類似於巴倫的設備稱為巴倫，用於互連不平衡射頻電路。 它也可以通過射頻變壓器來實現。 由變壓器構成的一種常見的巴倫是磁通耦合巴倫，它通過在磁芯周圍纏繞一根單獨的導線並將其接地來構造初級繞組的一側。 進入一次不平衡繞組的單端射頻訊號經過阻抗變換，並通過二次繞組作為差分（即平衡）訊號輸出。 包含非磁性鐵芯（通常為鐵磁性）的射頻變壓器有一些缺點。 鐵芯的磁化電感限制了低頻變壓器的效能。 電感是鐵芯磁導率、橫截面積和鐵芯周圍繞組數量的函數。 磁化電感新增了低頻插入損耗，降低了回波損耗。 鐵芯的磁導率也是溫度的函數。 磁導率隨著溫度的升高而新增，從而新增低頻插入損耗。
RF transformer technology
The two main types of discrete radio frequency transformers are the core type and the transmission line type. 此外, LTCC和MMIC是兩種常見的薄而緊湊的變壓器設計.
芯線式射頻變壓器
鐵芯式變壓器是將導線（通常是絕緣銅線）纏繞在磁芯（如環）上製成的。 可以有一個或多個二次繞組，也可以在中心抽頭以實現其他功能。 圖4顯示了由環形鐵芯和絕緣銅線繞組構成的射頻變壓器。 由於導線和磁芯之間存在感應耦合，較小尺寸的鐵芯變壓器應比較大尺寸的鐵芯變壓器工作在更高的頻率。 然而，緊湊型變壓器的較小尺寸會新增繞組和鐵芯的電阻損耗，從而在較低頻率下產生較大的插入損耗。
傳輸線式射頻變壓器
傳輸線變壓器拓撲包括精確設計的傳輸線，這些傳輸線位於兩個不匹配負載之間，或者是多條傳輸線的複雜排列。 例如，傳輸線的長度可用於實現兩個不匹配負載之間的阻抗變換。 一些傳輸線變壓器使用繞在鐵氧體磁芯上的絕緣線，這與典型的芯線變壓器非常相似，通常被認為是芯型變壓器。
基本傳輸線變壓器由兩條導體傳輸線組成。 第一根導線從發電機連接到負載，另一根導線在第一條傳輸線的輸出端接地（如圖5所示）。 在這種配寘下，流經負載的電流是流經發電機的電流的兩倍，V0是電壓V1的一半。 囙此，負載電阻僅為發電機側電阻的四分之一，從而形成1:4變壓器，如下式所示：
傳輸線變壓器的常見版本是四分之一波長的傳輸線。 這種拓撲使用具有特性阻抗的傳輸線，使得輸入阻抗和負載之間的阻抗匹配成為可能。 四分之一波變壓器的長度由工作頻率决定，頻寬限制為中心頻率周圍的一個倍頻程。 考慮一條特性阻抗為Z0、長度為L的無損傳輸線，該傳輸線連接在輸入阻抗Zin和負載阻抗ZL之間（如圖6所示）。 為了使Zin與ZL匹配，四分之一波傳輸線Z0的特性阻抗由以下公式確定：
傳輸線變壓器的一個優點是繞組之間有較大的電容和漏感。 與芯線類型相比，它產生了更寬的工作頻寬。
LTCC變壓器
LTCC變壓器是使用陶瓷基基板製造的多層器件。 LTCC變壓器使用耦合線作為傳輸線，實現從單端到平衡的阻抗轉換和訊號轉換。 LTCC變壓器依賴於電容耦合，囙此LTCC變壓器可以在比鐵磁變壓器更高的頻率下工作。 然而，這可能會導致低頻效能下降。 LTCC科技的一個優勢是能够製造小型且堅固的變壓器，這是高可靠性應用的理想選擇（如圖7所示）。
MMIC變壓器
與LTCC變壓器一樣，MMIC變壓器也由具有精確分層平面金屬化的2D基板製成。 通常，MMIC變壓器使用螺旋電感器製造，螺旋電感器印刷在具有兩條傳輸線的基板上，並且這些線是平行的。 砷化鎵集成無源器件工藝可用於製造MMIC變壓器（如圖8所示）。 精密光刻技術有助於實現優异的重複性、高頻效能和優异的熱效率。
Function and application of transformer
The different functions of the RF transformer depend on its topology:
匹配變壓器可以匹配兩個阻抗不同的電路，或者提供電源電壓的升壓或降壓。 在射頻電路中，兩個節點之間的阻抗不匹配會導致功率傳輸减少和故障反射。 阻抗匹配變壓器可有效消除反射，並在兩個電路節點之間提供最大功率傳輸（如圖9所示）。
Balun和unun平衡-不平衡轉換器（Balun）用於連接平衡和不平衡電路部件。 對於不平衡線路，可配置自耦變壓器（變壓器）進行阻抗匹配，即unun。
偏置注入和隔離射頻變壓器可設計為在一次繞組和二次繞組之間提供直流隔離。 這對於分離使用直流偏置且受到直流電壓負面影響的射頻電路非常有用。 如果部分電路需要直流電流，可以使用專用射頻變壓器將電流注入訊號路徑。 例如，兩個中心抽頭變壓器可以注入直流偏置並替換兩個偏置3通（如圖10所示）。
其他功能射頻變壓器可設計為為平衡（即差分）電路提供增强的共模抑制。 其他拓撲可以用作扼流圈，以過濾訊號線中的高頻分量。
Summarize
RF transformers can be manufactured in a variety of methods and 材料. 它們被配寘成各種拓撲，以執行無線電中的許多功能 頻率電路. 取決於資料, 建設, 和設計, 射頻變壓器可以是窄帶或寬帶, 可以在低頻或高頻下工作. 瞭解射頻變壓器的細微差別可以幫助設計師通過選擇最佳變壓器來優化設計. 其他討論射頻變壓器的文章將陸續發表.
