[发明专利]一种中心频率和群时延均可调的自匹配负群时延电路

说明书

本发明公开了一种中心频率和群时延均可调的自匹配负群时延电路，具体方案包括：介质基板、50Ω微带连接线、定值电阻、微带传输线、隔直电容、可变电阻、电阻偏置电路、变容二极管以及电容偏置电路；所述50Ω微带连接线包括输入微带连接线和输出微带连接线；所述定值电阻的一端与输入微带连接线相连，且另一端与输出微带连接线相连；所述微带传输线包括第一微带传输线和第二微带传输线。该电路结构能够实现中心频率和负群时延值独立可调，而且输入输出端口能够实现匹配，同时具有结构简单，易于调谐，设计灵活，制作成本低等特点。

技术领域

本发明涉及电路结构领域，尤其涉及一种中心频率和群时延均可调的自匹配负群时延电路。

背景技术

随着数据传输速率的不断提高，对信号完整性的要求也日益提高；而群时延特性是反应信号完整性的重要参数，群时延表示信号在传输系统中相位的线性度，当传输系统的群时延在某一频段内产生变化时，就会破坏信号相位的线性度，进而造成信号的失真。为了补偿群时延的变化，提出了基于负群时延特性的时延均衡器。由于负群时延电路具有独特的时延特性，目前被广泛应用于各种通信系统当中。近年来为了满足人们对无线通信系统日益增长的需求，可调射频终端得到了充分发展，微波器件作为射频前端的重要组成部分，可调微波器件的研究备受关注。

早期可调负群时延电路均是采用反射型电路结构，利用可变电阻实现负群时延值的可调，但是这种电路结构需要额外的耦合器来实现输入输出端口的匹配，额外器件的使用势必增加了电路尺寸，不便于系统集成。在后续的研究中，有学者利用分布式放大器，实现了负群时延值的可重构，通过改变放大器的增益系数实现了负群时延值的可调。但是这种电路需要多级放大器级联，这必然增加了电路尺寸，同时所需要多个不同的偏置电压来实现不同的增益系数，这也增加了系统设计的复杂度。有学者利用微带平行耦合线谐振器加载可变电阻的方法，实现了负群时延值的可调，同时电路结构紧凑。但是随着负群时延值的增加，端口匹配不断恶化。此外，以上电路均只能够实现负群时延值可调。有学者利用有限无载品质因数谐振器加载变容二极管实现了频率可调的负群时延电路，但是这种电路需要采用有耗介质来实现负群时延，因此很难实现负群时延值的可调。除此之外，有学者利用反射型负群时延电路同时加载可变电阻和变容二极管的方法，实现了中心频率和负群时延值均可调，但是在频率可调过程中，要求所需的耦合器具有宽带或频率可调的特性，这无疑增加了设计难度。

发明内容

根据现有技术存在的问题，本发明公开了一种中心频率和群时延均可调的自匹配负群时延电路，具体方案包括：介质基板、50Ω微带连接线、定值电阻、微带传输线、隔直电容、可变电阻、电阻偏置电路、变容二极管以及电容偏置电路；所述50Ω微带连接线包括输入微带连接线和输出微带连接线；所述定值电阻的一端与输入微带连接线相连，且另一端与输出微带连接线相连；所述微带传输线包括第一微带传输线和第二微带传输线；所述隔直电容包括第一隔直电容、第二隔直电容、第三隔直电容和第四隔直电容；所述第一微带传输线的一端与输入微带连接线相连，所述第一微带传输线的另一端与第一隔直电容的一端相连；所述第二微带传输线的一端与输出微带连接线相连，所述第二微带传输线的另一端也与第一隔直电容的一端相连；第一隔直电容的另一端与可变电阻相连；所述电阻偏置电路包括偏置电阻、直流电压源、扼流电感和旁路电容；可变电阻的一端通过偏置电阻与直流电压源相连，另一端通过扼流电感接地；旁路电容的一端与直流电压源相连，另一端接地；所述变容二极管包括第一变容二极管、第二变容二极管和第三变容二极管；第一变容二极管通过第二隔直电容与可变电阻相连；第二变容二极管通过第三隔直电容与输入微带连接线相连；第三变容二极管通过第四隔直电容与输出微带连接线相连；所述电容偏置电路包括第一电容偏置电路、第二电容偏置电路以及第三电容偏置电路；第一电容偏置电路为第一变容二极管提供偏置电压，第二电容偏置电路为第二变容二极管提供偏置电压，第三电容偏置电路为第三变容二极管提供偏置电压；所述第一电容偏置电路包括偏置电阻、直流电压源以及旁路电容；第一变容二极管的一端通过偏置电阻与直流电压源相连，另一端接地；旁路电容一端与直流电压源相连，另一端接地；