CN103684332A - 一种分布式可调负群延时电路 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种分布式可调负群延时电路。该电路结构采用分布式微带线和薄膜电阻实现。本发明有效解决了大部分微波器件使用时由于产生正群延时，导致***性能恶化的问题。并可根据具体需要，设定负群延时大小，实现可调功能。本电路结构对使电阻的温度不敏感型加强，适应性好，稳定性高。同时，分布式可调负群延时电路比采用RLC负群延时电路和有源负群延时电路带宽更宽，可在各种不同的频段实现负群时延功能，本发明可广泛应用于需要可调负群延时的相应频段***中。

Description

一种分布式可调负群延时电路
技术领域
本发明涉及可调负群延时电路，特别是一种分布式可调负群延时电路。
背景技术
   随着微波毫米波通信、雷达等***的发展，尤其是移动手持式无线通信终端、单兵卫星移动通信终端、军用与民用多模多路通信***终端的发展，对***中器件的要求越发苛刻。其中，很多微波器件由于产生正群延时而导致***整体性能恶化，使得终端发展速度一度放慢。近年来，国内外许多研究者着力解决这一问题，并提出了一系列的解决方法，如RLC负群延时电路和有源负群延时电路，在一定程度上推动了负群延时电路的发展。但是目前所提出的方法中，缺点较多，如频段单一、带宽相对较窄、信号衰减较大、温度敏感性大、不可调节等。
发明内容
本发明目的在于提供一种利用分布式原件搭建、具有负群延时效果、结构简单、可设定负群延时、稳定敏感性小、加工简单、多频段、较宽带宽、体积小、稳定性高的负群延时微波电路。
实现本发明目的的技术方案是：一种分布式可调负群延时电路，包括输入端口Port1、输出端口Port2、输入端口匹配微带线、输出端口匹配微带线、n级电路单元和n-1级匹配微带线；其中每一级电路单元包括两段微带线Tn-1和Tn-2和一个薄膜电阻，Tn-1微带线的一端和匹配微带线连接，Tn-1微带线的另一端和Tn-2微带线的一端连接，Tn-2微带线的另一端接地；薄膜电阻的一端和Tn-1与Tn-2的连接点连接，另一端接地；n个电路单元之间通过匹配微带线连接；输入端口Port1和输出端口Port2均接50欧姆阻抗。
与现有技术相比，由于本发明采用分布式微带线结构和薄膜电阻加工而成，所带来的显著优点是：（1）负群延时可调；（2）带宽可调；（3）温度敏感性低；（4）体积小；（5）容易加工；（6）稳定性高；（7）频段可控；（8）适用性广泛，可适用于各种对性能要求苛刻的***中。
附图说明
图1 是本发明一种分布式可调负群延时电路结构示意图。
图2是本发明一种分布式可调负群延时电路的负群延时性能曲线图。
图3是本发明一种分布式可调负群延时电路的信号S曲线图。
图4是本发明一种分布式可调负群延时电路温度不敏感性示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
结合图1，本发明是一种分布式可调负群延时电路，在此选取L波段的负群延时电路作为实例，进行描述。该新型分布式可调负群延时电路，包括输入端口Port1、输出端口Port2、输入端口匹配微带线、输出端口匹配微带线、n级电路单元和n-1级匹配微带线；其中每一级电路单元包括两段微带线Tn-1和Tn-2和一个薄膜电阻，Tn-1微带线的一端和匹配微带线连接，Tn-1微带线的另一端和Tn-2微带线的一端连接，Tn-2微带线的另一端接地；薄膜电阻的一端和Tn-1与Tn-2的连接点连接，另一端接地；n个电路单元之间通过匹配微带线连接；输入端口Port1和输出端口Port2均接50欧姆阻抗。
薄膜电阻的大小可以对负群延时的大小进行改变，从而达到可调的功能。
结合图2，选取n=2时的结果作为说明，此时最大负群延时可以达到-6ns，带宽为57MHz，而通过改变n的大小，可以改变群延时的大小。改变薄膜电阻的值，又可以调整带宽大小，很方便的调整电路性能，以满足性能要求。
结合图3，选取n=2时的结果作为说明，此时电路的信号衰减最大值仅为20dB，这一结果远远小于RLC电路和有源负群延时电路。
结合图4，选取n=3时的结果作为说明，此时电路对于温度的不敏感性，当温度变化±5%时，其信号衰减改变量仅为1.7dB，这一结果远远小于RLC电路和有源负群延时电路，充分说明本发明的温度不敏感性。
结合图1，本发明分布式可调负群延时电路，其工作原理简述如下：分布式可调负群延时电路的基本模型是一个具有负群延时效应的带阻滤波器，当输入的微波信号经过输入端口Port1进入电路，通过输入匹配进入主电路，主电路的级数n可以根据需要的负群延时大小来设定，这体现出本发明的优势之一。主电路中包含的两段微带线大小，是根据所需要的频段设定的，相比较于RLC负群延时电路和有源负群延时电路而言，微带线更容易加工和改变其大小，从而更容易根据要求来设定其频段。通过改变每级电路中的薄膜电阻的大小，可以调整带宽大小，实现带宽可控。当通过n级电路后，信号再通过输出匹配，输出到端口Port2，从而实现可调的负群延时功能。
本发明分布式可调负群延时电路中的主电路均由微带线实现，加工简单，稳定性好，可靠性高。由于微带线排列可以采用不同的形式实现，从而使体积大幅减小。
结合图2，3，4，本发明分布式可调负群延时电路，该电路结构选取两个主电路单元，中心频率选取在1.96GHz，仿真该电路得到负群延时最大为-6ns，信号衰减最大值仅为20dB，温度变化±5%时，其信号衰减改变量仅为1.7dB，以上指标均优于同类产品，表现出极好的性能。

Claims (4)

1.一种分布式可调负群延时电路，其特征在于：包括输入端口（Port1）、输出端口（Port2）、输入端口匹配微带线、输出端口匹配微带线、n级电路单元和（n-1）级匹配微带线；其中每一级电路单元包括两段微带线（Tn-1和Tn-2）和一个薄膜电阻，Tn-1微带线的一端和匹配微带线连接，Tn-1微带线的另一端和Tn-2微带线的一端连接，Tn-2微带线的另一端接地；薄膜电阻的一端和Tn-1与Tn-2的连接点连接，另一端接地；n个电路单元之间通过匹配微带线连接；输入端口（Port1）和输出端口（Port2）均接50欧姆阻抗。
2.根据权利要求1所述的分布式可调负群延时电路，其特征在于：n级电路单元中n级数大小根据所需要的负群延时带宽确定，带宽宽度与n的大小成正相关性，在微波电路领域中n的取值不大于5。
3.根据权利要求1所述的分布式可调负群延时电路，其特征在于：输入端口（Port1）、输出端口（Port2）、输入端口匹配微带线、输出端口匹配微带线、n级电路单元均为平面结构，采用分布参数的微带线实现。
4.根据权利要求1或3所述的分布式可调负群延时电路，其特征在于：电路结构可在1-10GHz频段内实现负群延时。
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