[發明專利]基于介質諧振器的非接觸式可調負群時延電路及構建方法

有效

• 申請號: 202111355973.3
• 申請日: 2021-11-16
• 公開（公告）號: CN114171871B
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發明（設計）人: 萬發雨;顧韜琛;杜宏宇
• 申請（專利權）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: H01P5/12
• 分類號: H01P5/12;H01P3/08;H01P11/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 田凌濤

1.一種基于介質諧振器的非接觸式可調負群時延電路，其特征在于，包括介質諧振器(1)、介質基板(6)、介質蓋板(8)、以及至少一個支撐柱(7)，介質基板(6)與介質蓋板(8)以彼此平行姿態通過各個支撐柱(7)相連，各個支撐柱(7)的上、下兩端分別垂直于介質基板(6)、介質蓋板(8)；

所述介質基板(6)面向介質蓋板(8)的一面為上表面，介質基板(6)的底部接地，介質基板(6)的上表面布設有環形微帶線(3)、第一微帶線(4)、以及第二微帶線(5)，環形微帶線(3)的任意一端與第一微帶線(4)的一端相連，第一微帶線(4)的另一端與第二微帶線(5)的任意位置相連，第二微帶線(5)的兩端分別連接輸入端口(51)、輸出端口(52)，輸入端口(51)、輸出端口(52)分別構成非接觸式可調負群時延電路的輸入端、輸出端；

介質諧振器(1)設置于介質基板(6)上表面對應環形微帶線(3)所圍的區域內，介質諧振器(1)的底部開設有通孔，通孔內部設有與第一調諧螺絲(2)相匹配的螺紋，第一調諧螺絲(2)的頂部與介質諧振器(1)的底部相連，第一調諧螺絲(2)與介質基板(6)相垂直；

所述介質蓋板(8)面向介質基板(6)的一面布設有金屬調諧圓盤(9)，金屬調諧圓盤(9)的頂部開設有通孔，通孔內部設有與第二調諧螺絲(10)相匹配的螺紋，第二調諧螺絲(10)的頂部與金屬調諧圓盤(9)的頂部相連，第二調諧螺絲(10)與介質蓋板(8)相垂直；

所述金屬調諧圓盤(9)與介質諧振器(1)在投影方向有重疊，介質諧振器(1)、金屬調諧圓盤(9)分別通過第一調諧螺絲(2)、第二調諧螺絲(10)的轉動，實現介質諧振器(1)與金屬調諧圓盤(9)在縱面上的距離調節。

2.根據權利要求1所述的一種基于介質諧振器的非接觸式可調負群時延電路，其特征在于，金屬調諧圓盤(9)位于介質諧振器(1)的正上方。

3.根據權利要求1所述的基于介質諧振器的非接觸式可調負群時延電路，其特征在于，環形微帶線(3)的內徑大于介質諧振器(1)的外徑。

4.根據權利要求1所述的基于介質諧振器的非接觸式可調負群時延電路，其特征在于，所述介質諧振器(1)等效為等效電感L、等效電阻R、等效電容C并聯組成的RLC電路，介質諧振器(1)與環形微帶線(3)耦合，根據以下公式：

獲得介質諧振器(1)與環形微帶線(3)耦合的耦合系數g，其中，Q為介質諧振器自身的品質因數，Q_e為與環形微帶線耦合后的介質諧振器(1)的品質因數，R_L為等效電感的電阻，ω₀為介質諧振器(1)的諧振頻率，N為等效電感的圈數，Z₀為環形微帶線兩端的負載阻抗；

根據以下公式：

獲得介質諧振器(1)與環形微帶線(3)耦合后，介質諧振器(1)的等效串聯阻抗Z_DR，其中，j為虛部單位，ω為介質諧振器(1)與環形微帶線(3)耦合后耦合電路的諧振頻率。