Qu’est-ce qu’un balun ?
Le terme balun est un acronyme qui vient des mots anglais BALanced et UNbalanced. En d’autres termes, il s’agit d’un dispositif qui convertit alternativement les signaux équilibrés (balancé) et les signaux non équilibrés (non balancé).
Outre la conversion des signaux, une conversion d’impédance à l’aide d’un transformateur peut également être effectuée en même temps. Elle est utilisée pour les points de connexion des antennes et pour les circuits d’adaptation sur les puces semi-conductrices MMIC, telles que les amplificateurs différentiels pour les hautes fréquences.
Utilisations des baluns
Dans les applications générales, les baluns sont souvent utilisés dans les systèmes de télévision et de communication sans fil où les signaux haute fréquence sont convertis de la sortie à l’antenne, souvent avec une conversion d’impédance caractéristique de 1:1 ou 1:4. Par exemple, le premier est utilisé pour la conversion entre 75 ohms et le second pour la conversion entre 50 ohms et 200 ohms.
Les baluns sont principalement disponibles sous forme de petits composants montés en surface utilisant des substrats en céramique frittée à basse température (LTCC), etc., ou sous forme de bobines utilisant des noyaux toroïdaux.
Principe des baluns
Les baluns sont des dispositifs qui convertissent les signaux symétriques et asymétriques alternés, comme décrit ci-dessus. Les signaux équilibrés (différentiels) présentent un déphasage de 180° du côté positif (plus) et du côté négatif (moins), et les paires de signaux alternatifs sont symétriques et s’annulent l’une l’autre. En d’autres termes, on peut dire que ce circuit est capable de supprimer le bruit de mode commun. Par contre, un signal déséquilibré signifie un mode de propagation où, par exemple, un côté est GND (masse) et où les signaux de retour sont clairement distincts.
Il existe deux types de baluns : les baluns de tension et les baluns de courant.
Dans un balunb de tension, la borne GND du signal déséquilibré est connectée au milieu de l’inducteur du côté de la borne du signal équilibré, ce qui amène la paire d’inducteurs à générer une tension dans la direction opposée, produisant ainsi une tension équilibrée.
Dans un balun de courant, un inducteur est inséré en série, par exemple entre l’antenne et le câble coaxial. Un courant sortant circule depuis la source de signal du circuit déséquilibré du côté du conducteur central, et un courant inverse circule vers la bobine opposée pour contrebalancer ce courant. Dans le cas d’un balun à pôles, le symbole du circuit est le même que pour une bobine d’arrêt de mode commun.