一種分布式可調負群延時電路的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種分布式可調負群延時電路。該電路結構采用分布式微帶線和薄膜電阻實現。本發明有效解決了大部分微波器件使用時由于產生正群延時，導致系統性能惡化的問題。并可根據具體需要，設定負群延時大小，實現可調功能。本電路結構對使電阻的溫度不敏感型加強，適應性好，穩定性高。同時，分布式可調負群延時電路比采用RLC負群延時電路和有源負群延時電路帶寬更寬，可在各種不同的頻段實現負群時延功能，本發明可廣泛應用于需要可調負群延時的相應頻段系統中。
【專利說明】一種分布式可調負群延時電路
【技術領域】
[0001]本發明涉及可調負群延時電路，特別是一種分布式可調負群延時電路。
【背景技術】
[0002]隨著微波毫米波通信、雷達等系統的發展，尤其是移動手持式無線通信終端、單兵衛星移動通信終端、軍用與民用多模多路通信系統終端的發展，對系統中器件的要求越發苛刻。其中，很多微波器件由于產生正群延時而導致系統整體性能惡化，使得終端發展速度一度放慢。近年來，國內外許多研究者著力解決這一問題，并提出了一系列的解決方法，如RLC負群延時電路和有源負群延時電路，在一定程度上推動了負群延時電路的發展。但是目前所提出的方法中，缺點較多，如頻段單一、帶寬相對較窄、信號衰減較大、溫度敏感性大、不可調節等。
【發明內容】
[0003]本發明目的在于提供一種利用分布式原件搭建、具有負群延時效果、結構簡單、可設定負群延時、穩定敏感性小、加工簡單、多頻段、較寬帶寬、體積小、穩定性高的負群延時微波電路。
[0004]實現本發明目的的技術方案是:一種分布式可調負群延時電路，包括輸入端口Port 1、輸出端口 Port2、輸入端口匹配微帶線、輸出端口匹配微帶線、η級電路單元和η_1級匹配微帶線；其中每一級電路單元包括兩段微帶線Τη-1和Τη-2和一個薄膜電阻，Τη_1微帶線的一端和匹配微帶線連接，Τη-1微帶線的另一端和Τη-2微帶線的一端連接,Τη-2微帶線的另一端接地；薄膜電阻的一端和Τη-1與Τη-2的連接點連接，另一端接地；η個電路單元之間通過匹配微帶線連接；輸入端口 Portl和輸出端口 Port2均接50歐姆阻抗。
[0005]與現有技術相比，由于本發明采用分布式微帶線結構和薄膜電阻加工而成，所帶來的顯著優點是:(1)負群延時可調；(2)帶寬可調；(3)溫度敏感性低；(4)體積小；(5)容易加工；(6)穩定性高；(7)頻段可控；(8)適用性廣泛，可適用于各種對性能要求苛刻的系統中。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0006]圖1是本發明一種分布式可調負群延時電路結構示意圖。
[0007]圖2是本發明一種分布式可調負群延時電路的負群延時性能曲線圖。
[0008]圖3是本發明一種分布式可調負群延時電路的信號S曲線圖。
[0009]圖4是本發明一種分布式可調負群延時電路溫度不敏感性示意圖。
【具體實施方式】
[0010]下面結合附圖對本發明作進一步詳細描述。
[0011]結合圖1，本發明是一種分布式可調負群延時電路，在此選取L波段的負群延時電路作為實例，進行描述。該新型分布式可調負群延時電路，包括輸入端口 Portl、輸出端口Port2、輸入端口匹配微帶線、輸出端口匹配微帶線、η級電路單元和η_1級匹配微帶線；其中每一級電路單元包括兩段微帶線Tn-1和Tn-2和一個薄膜電阻，Tn-1微帶線的一端和匹配微帶線連接，Tn-1微帶線的另一端和Tn-2微帶線的一端連接，Tn-2微帶線的另一端接地；薄膜電阻的一端和Tn-1與Tn-2的連接點連接，另一端接地；n個電路單元之間通過匹配微帶線連接；輸入端口 Portl和輸出端口 Port2均接50歐姆阻抗。
[0012]薄膜電阻的大小可以對負群延時的大小進行改變，從而達到可調的功能。
[0013]結合圖2，選取n=2時的結果作為說明，此時最大負群延時可以達到_6ns，帶寬為57MHz，而通過改變η的大小，可以改變群延時的大小。改變薄膜電阻的值，又可以調整帶寬大小，很方便的調整電路性能，以滿足性能要求。
[0014]結合圖3，選取η=2時的結果作為說明，此時電路的信號衰減最大值僅為20dB，這一結果遠遠小于RLC電路和有源負群延時電路。
[0015]結合圖4，選取n=3時的結果作為說明，此時電路對于溫度的不敏感性，當溫度變化±5%時，其信號衰減改變量僅為1.7dB，這一結果遠遠小于RLC電路和有源負群延時電路，充分說明本發明的溫度不敏感性。
[0016]結合圖1，本發明分布式可調負群延時電路，其工作原理簡述如下:分布式可調負群延時電路的基本模型是一個具有負群延時效應的帶阻濾波器，當輸入的微波信號經過輸入端口 Portl進入電路，通過輸入匹配進入主電路，主電路的級數η可以根據需要的負群延時大小來設定，這體現出本發明的優勢之一。主電路中包含的兩段微帶線大小，是根據所需要的頻段設定的，相比較于RLC負群延時電路和有源負群延時電路而言，微帶線更容易加工和改變其大小，從而更容易根據要求來設定其頻段。通過改變每級電路中的薄膜電阻的大小，可以調整帶寬大小，實現帶寬可控。當通過η級電路后，信號再通過輸出匹配，輸出到端口 Port2，從而實現可調的負群延時功能。
[0017]本發明分布式可調負群延時電路中的主電路均由微帶線實現，加工簡單，穩定性好，可靠性高。由于微帶線排列可以采用不同的形式實現，從而使體積大幅減小。
[0018]結合圖2，3，4，本發明分布式可調負群延時電路，該電路結構選取兩個主電路單元，中心頻率選取在1.96GHz，仿真該電路得到負群延時最大為_6ns，信號衰減最大值僅為20dB，溫度變化±5%時，其信號衰減改變量僅為1.7dB,以上指標均優于同類產品，表現出極好的性能。
【權利要求】
1.一種分布式可調負群延時電路，其特征在于:包括輸入端口(Portl)、輸出端口(Port2)、輸入端口匹配微帶線、輸出端口匹配微帶線、n級電路單元和(n-1)級匹配微帶線；其中每一級電路單元包括兩段微帶線(Tn-1和Tn-2)和一個薄膜電阻，Tn-1微帶線的一端和匹配微帶線連接,Tn-1微帶線的另一端和Tn-2微帶線的一端連接,Tn-2微帶線的另一端接地；薄膜電阻的一端和Tn-1與Tn-2的連接點連接,另一端接地；n個電路單元之間通過匹配微帶線連接；輸入端口(Portl)和輸出端口(Port2)均接50歐姆阻抗。
2.根據權利要求1所述的分布式可調負群延時電路，其特征在于:n級電路單元中n級數大小根據所需要的負群延時帶寬確定，帶寬寬度與n的大小成正相關性，在微波電路領域中n的取值不大于5。
3.根據權利要求1所述的分布式可調負群延時電路，其特征在于:輸入端口(Portl)、輸出端口(Port2 )、輸入端口匹配微帶線、輸出端口匹配微帶線、n級電路單元均為平面結構，采用分布參數的微帶線實現。
4.根據權利要求1或3所述的分布式可調負群延時電路，其特征在于:電路結構可在1-1OGHz頻段內實現負群延時。
【文檔編號】H03H7/30GK103684332SQ201310742621
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月30日 優先權日:2013年12月30日
【發明者】鄧良, 陳相治, 李雁, 戴永勝 申請人:南京理工大學