[實用新型]一種外均衡高溫超導線性相位濾波器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200920242643.1
• 申請日: 2009-10-21
• 公開（公告）號: CN201518471U
• 公開（公告）日: 2010-06-30
• 發(fā)明（設計）人: 張?zhí)炝?/a>;羊愷;羅正祥
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H03H7/00
• 分類號: H03H7/00;H03H7/30
• 代理公司: 電子科技大學專利中心 51203
• 代理人: 李明光

技術領域

本實用新型屬于通信技術領域，尤其涉及通信系統(tǒng)接收機前端所廣泛采用的一種濾波器。

背景技術

對于許多通信系統(tǒng)的濾波器子系統(tǒng)而言，除了關心它的幅頻特性外，還必須關心它的相位特性(群時延特性)。為了避免信號失真，常要求濾波器子系統(tǒng)在通帶內(nèi)中心頻率附近較大的區(qū)域內(nèi)具有等群時延的特性，我們將具有等群時延特性的濾波器稱為線性相位濾波器。線性相位濾波器的實現(xiàn)方法可分為自均衡法和外均衡法。相對而言，外均衡法可均衡的有效帶寬更大。其主要實現(xiàn)思想為：通過在不具備線性相位特性的濾波器后面外接一個在通帶內(nèi)群時延起伏與該濾波器群時延相反的一個群時延均衡器來對該濾波器群時延進行補償，由于系統(tǒng)總的群時延為原濾波器的群時延與群時延均衡器的群時延之和，從而可以實現(xiàn)群時延均衡，即線性相位。

對于那些使用高溫超導材料制作的線性相位濾波器，由于常規(guī)加工工藝很難保證超導材料電路的尺寸精度，制作出來的超導器件的頻響特性的實測值往往和仿真值存在比較大的差異。所以現(xiàn)有技術中制作外均衡線性相位濾波器的方法常采用先單獨設計不具備線性相位特性的濾波器，再根據(jù)該濾波器的群時延特性實測值來設計群時延均衡器。如此，濾波器和群時延均衡器的制作和封裝也必須分別進行，增大了整個系統(tǒng)的尺寸。

同時，為了實際器件性能滿足指標要求，需要借助調諧裝置對濾波器和群時均衡器進行調諧，但是，由于現(xiàn)有的外均衡高溫超導線性相位濾波器的群時延均衡器均采用高(多)階結構，而高階結構的群時延均衡器具有多個相互耦合的諧振單元，每一個諧振單元都對應一個特定的諧振頻率，相鄰的諧振單元之間又都對應特定的耦合強度，在調諧的時候，諧振頻率和耦合強度會相互影響，很難確保前述的每一個參量的實際值和理論值相同，就很難保證濾波器通帶內(nèi)群時延的均衡幅度。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是為了克服現(xiàn)有的外均衡線性相位濾波器調試難度大的不足，提出了易于調節(jié)的一種外均衡高溫超導線性相位濾波器。

為了實現(xiàn)本實用新型的目的，提出了如下方案：一種外均衡高溫超導線性相位濾波器，包括一個不具備線性相位特性的濾波器和與之連接的一個群時延均衡器，其特征在于，所述群時延均衡器由一個3dB電橋和兩個相同的一階反射式濾波器組成，射頻信號的輸入端位于不具備線性相位特性的濾波器上，輸出端位于3dB電橋上。

本實用新型解決了人們一直渴望解決但始終未能獲得成功的技術難題。為了減少高溫超導線性相位濾波器的頻響特性的實測值和仿真值的差異，本領域內(nèi)的普通技術人員往往通過提高濾波器超導材料電路的加工精度或借助復雜的調諧裝置克服這個問題，但是一直以來收效甚微。本實用新型通過采用一階反射式濾波器，雖然犧牲了濾波器的部分群時延有效補償帶寬，但是極大的降低了濾波器的調諧難度，同時也降低了加工工藝的要求。其有益效果具體表現(xiàn)在：

1.易將均衡器的最大群時延補償點調節(jié)至指定補償頻點。這是由于一階反射式濾波器只有一個諧振單元，因此只要調節(jié)這個諧振單元的諧振頻率即可調至最需要補償群時延的頻點。尤其是在實際工程中，所設計的準橢圓函數(shù)濾波器在通帶內(nèi)群時延最低點往往并不是中心頻率點。而且為了獲得高性能的濾波器，往往會增加調諧螺釘來調試器件，調試后器件的群時延最低點頻率有可能與仿真值又有一定的差異。而這里由于可隨意調節(jié)諧振單元的頻率，自然可以調至最需要群時延補償?shù)娜簳r延最低點，這對于高溫超導系統(tǒng)來說，顯得十分便利。群時延均衡器中諧振單元的頻率可以隨意調節(jié)，這樣就可以保證將其調至實際研制出的濾波器最需要補償?shù)娜簳r延最低頻點。

2.易調節(jié)線性相位濾波器的群時延補償幅度。只需調節(jié)群時延均衡器的外耦合這一個參量就可以改變?nèi)簳r延補償量，這對于窄帶系統(tǒng)來說無疑是一個非常行之有效的辦法。

3.易將群時延均衡器與濾波器集成。由于上述第1點和第2點所述的優(yōu)點。設計人員就可以將均衡器與濾波器在同一片電路上進行集成加工，而不用擔心所設計的均衡器最大群時延補償點與濾波器的最需要補償群時延的頻率不在同一個頻率點上。由于需要在低溫制冷環(huán)境中才能對高溫超導濾波器進行調試，因此這對于高溫超導濾波器來說，優(yōu)勢尤其明顯。

附圖說明

圖1是一種外均衡線性相位高溫超導線性相位濾波器的電路原理框圖。

圖2是一階反射式濾波器的等效電路圖。

圖3是本實用新型一個具體實施例的平面電路圖。

圖4是本實用新型實施例的幅頻特性測試效果圖。

圖5是本實用新型實施例的群時延特性測試效果圖。