[發明專利]基于耦合微帶線的IC形低損耗負群時延電路及實現方法

在審

• 申請號: 202010123008.2
• 申請日: 2020-02-27
• 公開（公告）號: CN111934638A
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發明（設計）人: 萬發雨;楊蓉;李寧東;布萊斯
• 申請（專利權）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: H03H7/38
• 分類號: H03H7/38;G06F30/39;G06F30/20
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發明公開了一種基于耦合微帶線的IC形低損耗負群時延電路及實現方法，由在FR4基板上鍍銅的耦合微帶線CL和鍍銅的開路微帶線TL組成；所述開路微帶線TL包括開路微帶線TL₁和開路微帶線TL₂；所述耦合微帶線CL與開路微帶線TL₁組成的結構為C形狀；耦合微帶線CL與開路微帶線TL₂結構為I形狀；結構為IC形狀，且結構對稱；所述電路的實現方法通過計算整個電路的S參數矩陣、電路相位函數，求出群時延函數，最后確定電路各個參數的尺寸。本發明降低了負群時延電路的損耗和反射，提高群時延帶寬和時延，提供設計靈活的負群時延電路的實現方法。

技術領域

本發明涉及負群時延電路及實現方法，尤其涉及一種基于耦合微帶線的IC形低損耗負 群時延電路及實現方法。

背景技術

隨著現代通信系統復雜度的提高，射頻電路的群時延(GD)特性越來越受到人們的關 注。為了避免由群時延變化引起的信號失真，常常采用群時延均衡器來恢復信號的失真。 近年來，負群時延(NGD)電路常被用來補償系統時延。此外，NGD電路在各種通信系統中也有著廣泛運用，例如提高前饋線性化放大器的效率，縮短延遲線，實現放大器的小型化，增強模擬反饋放大器的帶寬。解決相控陣天線系統中的波束傾斜問題，實現非福斯特元件。在微波電路中，串聯和并聯RLC諧振器被廣泛用于實現NGD電路。這些NGD電路中的大多 數都需要集總元件(例如電容器和電感器)，但是這些集總元件值往往只有一些規范標準值，不能實現任意值限制了設計的靈活性，其次集總元件的寄生參數增加了在微波頻率下的實現NGD電路的難度。為了克服這些問題，研究者提出了采用分布式電路來實現的NGD電路。但是分布式負群時延電路往往面臨著高的電路損耗。

發明內容

發明目的：本發明的目的是提供一種降低負群時延電路的損耗和反射、提高群時延的 基于耦合微帶線的IC形低損耗負群時延電路。

技術方案：本發明所述的負群時延電路，由在FR4基板上鍍銅的耦合微帶線CL和鍍銅 的開路微帶線TL組成；所述開路微帶線TL包括開路微帶線TL₁和開路微帶線TL₂；所述耦合微帶線CL與開路微帶線TL₁組成的結構為C形狀；耦合微帶線CL與開路微帶線TL₂結構 為I形狀；結構為IC形狀，且結構對稱。

所述耦合微帶線CL的等效電路有四個端口，分別為第一端口(1)、第二端口(2)、第三端口(3)和第四端口(4)。

所述開路微帶線TL₁與開路微帶線TL₂相同；所述第三端口(3)和第四端口(4)分別與開路微帶線TL1、開路微帶線TL2連接；所述第一端口(1)和第二端口(2)作為整個 電路的輸入輸出端口。

所述的基于耦合微帶線的IC形低損耗負群時延電路的實現方法，包括步驟如下(1) 計算開路微帶線的輸入阻抗；(2)計算耦合微帶線的本身的S參數矩陣；(3)計算整個電路的S參數矩陣，求出電路相位函數，求出群時延函數τ(ω)；(4)確定電路各個參數的 尺寸。

所述步驟(3)中結合開路微帶線的輸入阻抗和耦合微帶線的S參數計算整個電路的S 參數矩陣、插入損耗S₂₁和反射系數S₁₁。

所述步驟(3)中由群時延定義來求出群時延函數τ(ω)。

有益效果：本發明與現有技術相比，其顯著效果如下：1、降低了負群時延電路的損耗 和反射；2、提高群時延帶寬和時延；3、提供了設計靈活的負群時延電路的實現方法。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖；

圖2中(a)為本發明的NGD電路原理圖、(b)為本發明的NGD等效電路圖；