[发明专利]在最平时间延迟滤波器中使用可变电容器的可变延迟线

说明书

技术领域

系统经常要求某些电信号相对于其他信号被时间延迟以便施行各种信号处理或调节功能。用于提供电时间延迟的方法包括但不限于传输线延迟线、表面和体声波延迟线以及抽头数字延迟电路。

发明内容

提供了用于在时间延迟滤波器中使用可变电容器的可变延迟线的系统和方法。在至少一个实施例中，延迟线被配置成对传播通过延迟线的电磁信号施加可调整时间延迟。延迟线包括滤波器，该滤波器包括第一可变电容器。另外，第一可变电容器的电容被配置成在被改变时调整施加到传播通过延迟线的电磁信号的延迟。

附图说明

要理解这些图仅描绘示例性实施例并且因此不应被认为限制范围，将通过使用附图以附加的明确性和细节描述示例性实施例，其中：

图1A-1B是被配置成向传播通过延迟线的电磁信号施加可调整时间延迟的示例性延迟线的图；以及

图2是用于改变传播通过延迟线的电磁信号的延迟的示例性方法的流程图。

依照惯例，各种描述的特征未按比例绘制，而是被绘制用于突出与示例性实施例相关的特定特征。

具体实施方式

在以下具体实施方式中，参考构成本文一部分的附图，并且在附图中通过图示的方式示出了特定的说明性实施例。然而，应理解的是，可以利用其他实施例，并且可以进行逻辑、机械和电气变化。此外，绘制的图和说明书中呈现的方法不应被解释为限制可以按照其施行各个步骤的次序。因此不应在限制意义上理解以下具体实施方式。

如前所述，用于提供电时间延迟的方法包括但不限于传输线延迟线、表面和体声波延迟线以及抽头数字延迟电路。电滤波器也已知用于提供时间延迟；然而，与许多系统的要求相比，从典型的滤波器结构可得到的延迟量较小。这些方法的一个限制是他们仅提供通常在系统设计期间选取的固定延迟值。如果系统的每个实例要求独有的延迟值，则该值必须在制造时确定和选取。这变得昂贵且难以管理。许多延迟线实现方式（尤其是滤波器实现方式）的第二个限制是延迟量随频率改变。这使得它们仅适合于在非常有限的频率带宽上用作延迟线。

如前所述，用于延迟电信号的常规实现方式存在缺点，诸如仅提供固定延迟，并且在滤波器的情况下，对于不同信号频率提供不同延迟。本文中描述的实施例通过利用包括用于调整绝对延迟并且还补偿作为频率的函数的延迟变动这两者的调节能力的滤波器结构来解决这些限制。在一些实施例中，滤波器包括第一可变电容器，使得可以通过调整第一可变电容器的电容来调节延迟。在示例性实施例中，第一可变电容器是可变分流电容器。在一些其他实施例中，第一可变电容器是可变串联电容器。而且，在一些实施例中，第二可变电容器被包括在滤波器中以便调整具有滤波器通带中的不同频率的信号的峰峰延迟变动。在示例性实施例中，第二可变电容器是可变串联电容器。如本文中描述的延迟线实施例可以用于许多不同应用中，包括但不限于使用频率调制连续波（FMCW）技术的雷达系统（诸如单站雷达高度计）、使用脉冲压缩技术的一些形式的雷达、使用扩频技术的通信系统、放大器电路、通信系统中使用的收发机和接收机、正交调制电路和其他类型的电子系统。

图1A是被配置成延迟传播通过延迟线100A的电磁信号的延迟线100A的示例。延迟线100A包括至少一个延迟线输入端102、至少一个输入传输线介质104、至少一个滤波器106A、至少一个输出传输线介质108、至少一个延迟线输出端110、可选的衰减器120、122、可选的DC阻塞电容器124、126以及可选的可编程处理器132。延迟线100A延迟传播通过延迟线100A的电磁信号。信号的延迟可以取决于延迟线100A的长度和滤波器106A的电容和电感。在示例性实施例中，延迟线100A的长度被选取为使得在至少一个延迟线输入端102处接收的信号被延迟一定量，该被延迟的一定量是使在至少一个延迟线输出端110处的被延迟信号的相位与被延迟信号将与之相组合的信号的相位同步所必需的量。这可以通过适当地配置至少一个输入传输线介质104和/或至少一个输出传输线介质108的物理长度来实现。在示例性实施例中，取决于延迟线100A的长度、信号在介质中的传播速度以及滤波器106A的电感和电容，传播通过延迟线100A的信号的延迟可以从数十纳秒到数毫秒的范围变动。