[發(fā)明專利]寬帶可調(diào)節(jié)實(shí)時(shí)延時(shí)線電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710559717.3
• 申請(qǐng)日: 2017-07-10
• 公開（公告）號(hào): CN107395167B
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李文淵;陳陽(yáng);王晏清
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號(hào): H03K5/159
• 分類號(hào): H03K5/159
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發(fā)明公開了一種寬帶可調(diào)節(jié)實(shí)時(shí)延時(shí)線電路，包括若干個(gè)級(jí)聯(lián)的粗延時(shí)結(jié)構(gòu)，每個(gè)粗延時(shí)結(jié)構(gòu)包括一對(duì)無(wú)源延時(shí)單元和一個(gè)有源路徑放大器，無(wú)源延時(shí)單元由電感和電容組成，有源路徑放大器跨接在一對(duì)無(wú)源延時(shí)單元的輸出端之間作為控制開關(guān)，控制延時(shí)線電路的延時(shí)時(shí)間。通過(guò)開關(guān)選擇相應(yīng)的有源放大器導(dǎo)通，改變信號(hào)傳輸路徑，進(jìn)行延時(shí)的粗調(diào)節(jié)；通過(guò)調(diào)節(jié)有源路徑放大器的偏置電路，進(jìn)行延時(shí)的細(xì)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)細(xì)調(diào)節(jié)和粗調(diào)節(jié)的延時(shí)連續(xù)變化。該電路具有寬帶、延時(shí)連續(xù)可調(diào)節(jié)、延時(shí)變化范圍廣和功耗低等優(yōu)勢(shì)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及延時(shí)線電路，具體涉及一種寬帶、可調(diào)節(jié)的實(shí)時(shí)延時(shí)線電路。

背景技術(shù)

隨著無(wú)線通信系統(tǒng)對(duì)信號(hào)傳輸速率的要求不斷提高，多天線寬帶波束成形技術(shù)變得越來(lái)越重要，實(shí)時(shí)延時(shí)線電路已經(jīng)成為了影響信號(hào)接收范圍和數(shù)據(jù)傳輸吞吐量的關(guān)鍵模塊。延時(shí)線電路的延時(shí)分辨率、延時(shí)范圍以及信號(hào)的工作帶寬等指標(biāo)決定了信號(hào)接收的范圍、最大傳輸速率和信噪比。因此，高的延時(shí)分辨率、廣的延時(shí)變化范圍和寬的工作帶寬是提高無(wú)線通信系統(tǒng)傳輸質(zhì)量的關(guān)鍵。

延時(shí)線電路目前多采用光器件、MEMS(Micro-Electro-Mechanical System，微機(jī)電系統(tǒng))和電子器件等形式實(shí)現(xiàn)。采用光器件或MEMS時(shí)，技術(shù)比較復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)成本較高，不易大批量集成應(yīng)用。相較于這兩種方式，利用半導(dǎo)體集成電路方法實(shí)現(xiàn)延時(shí)線電路，具有體積小、成本低和易于單片集成等優(yōu)點(diǎn)，在無(wú)線通信領(lǐng)域中受到廣泛關(guān)注。但是，采用有源器件集成的情況下，電路性能往往會(huì)受到外界環(huán)境變化的影響，抗干擾能力較差，造成延時(shí)偏差較大。為了解決這個(gè)問題，通常會(huì)采用反饋環(huán)路的方法對(duì)延時(shí)進(jìn)行校準(zhǔn)，但這樣增加了額外的功耗。同時(shí)，有源器件往往會(huì)帶來(lái)較高的阻抗，引起較低的極點(diǎn)，從而限制了電路工作的有效帶寬。同時(shí)，有源電路的延時(shí)時(shí)間通常和電路工作帶寬成反比，為了實(shí)現(xiàn)大的延時(shí)時(shí)間范圍，電路的極點(diǎn)會(huì)比較小，因此帶寬也會(huì)受限。有源延時(shí)線電路的帶寬小，延時(shí)時(shí)間比較大，這樣延時(shí)分辨率就降低，處理的信息量和角度就會(huì)受限。綜上所述，如何提高延時(shí)分辨率、延時(shí)工作帶寬、電路性能的穩(wěn)定性和降低電路的功耗是當(dāng)前亟待解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：基于以上不足，本發(fā)明提出一種寬帶、可調(diào)節(jié)的實(shí)時(shí)延時(shí)線電路，能夠?qū)崿F(xiàn)延時(shí)可連續(xù)調(diào)節(jié)和大延時(shí)范圍，并且抗干擾能力強(qiáng)、功耗低且易實(shí)現(xiàn)。

技術(shù)方案：本發(fā)明所述的寬帶、可調(diào)節(jié)的實(shí)時(shí)延時(shí)線電路包括若干個(gè)級(jí)聯(lián)的粗延時(shí)結(jié)構(gòu)，每個(gè)粗延時(shí)結(jié)構(gòu)包括一對(duì)無(wú)源延時(shí)單元和一個(gè)有源路徑放大器，所述有源路徑放大器跨接在所述一對(duì)無(wú)源延時(shí)單元的輸出端之間，若干個(gè)粗延時(shí)結(jié)構(gòu)的若干個(gè)有源路徑放大器在開關(guān)控制下始終保持其中一個(gè)有源路徑放大器工作，其他有源路徑放大器不工作。其中，無(wú)源延時(shí)單元由電感和電容構(gòu)成。有源路徑放大器包括第一放大管M1、第二晶體管M2和第三晶體管M3，第一放大管M1的漏極接第三晶體管M3的源極，第一放大管M1的源極接第二晶體管M2的漏極，第二晶體管M2源極接地，第一放大管M1的柵極作為所述有源路徑放大器的輸入端，第三晶體管M3的漏極作為所述有源路徑放大器的輸出端。粗調(diào)控制電壓施加到第三晶體管M3的柵極，通過(guò)粗調(diào)控制電壓的高低電位控制有源路徑放大器的導(dǎo)通或斷開，實(shí)現(xiàn)粗延時(shí)調(diào)節(jié)；細(xì)調(diào)控制電壓施加到第二晶體管M2的柵極，通過(guò)調(diào)整細(xì)調(diào)控制電壓的大小改變有源路徑放大器的延時(shí)時(shí)間，實(shí)現(xiàn)細(xì)延時(shí)調(diào)節(jié)。

有益效果：本發(fā)明采用無(wú)源電感電容作為延時(shí)單元，通過(guò)開關(guān)控制信號(hào)路徑的選擇，進(jìn)行延時(shí)的粗調(diào)節(jié)。結(jié)合對(duì)有源路徑放大器的偏置電流進(jìn)行延時(shí)細(xì)調(diào)節(jié)，可以使延時(shí)線相對(duì)延時(shí)連續(xù)變化，實(shí)現(xiàn)粗調(diào)節(jié)和細(xì)調(diào)節(jié)相結(jié)合，提高了延時(shí)分辨率并增大了延時(shí)變化范圍。本發(fā)明提出的寬帶可調(diào)節(jié)實(shí)時(shí)延時(shí)線電路，具有寬帶、延時(shí)連續(xù)調(diào)節(jié)、延時(shí)穩(wěn)定性好、延時(shí)范圍大、功耗較低、噪聲小且易實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的寬帶可調(diào)節(jié)實(shí)時(shí)延時(shí)線電路的整體示意圖；

圖2是本發(fā)明的電感電容延時(shí)單元結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明的有源路徑放大器電路的結(jié)構(gòu)示意圖。