[发明专利]一种基于三条并联微带线的负群时延电路及其设计方法

权利要求书

1.一种基于三条并联微带线的负群时延电路，其特征在于：所述电路为对称结构，包括三条有损耗的并联微带连接线IL_k，k＝{1,2,3}、第一负载、第二负载、第一信号源和第二信号源，信号从第一信号源发出，流入第一负载，经过端口1分别流入微带线IL₁,微带线IL₂,微带线IL₃，最后在端口2处汇合并流入第二负载，第二负载与第二信号源连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于三条并联微带线的负群时延电路，其特征在于：所述电路尺寸为24mm×35mm，所述第一负载和第二负载均为50Ω。

3.根据权利要求2所述的一种基于三条并联微带线的负群时延电路，其特征在于：所述微带线IL₁的环形微带线半径R₁为8mm，连接两个环形微带线的微带线的长度I和宽度w₁分别为8mm和2mm；所述微带线IL₂，端口处微带线的长度l₁为6mm，中间微带线的长度S为8mm，端口处微带线与中间微带线之间的环形微带线的半径R₂为3mm，所述微带线IL₂的宽度w₂为2mm；所述微带线IL₃的环形微带线的半径R₃为8mm，连接两个环形微带线的微带线的长度和宽度D,w₃分别为8mm和2mm，端口连接线的宽度和长度w₅,l₂分别为3mm和3.5mm。

4.根据权利要求3所述的一种基于三条并联微带线的负群时延电路，其特征在于：所述电路工作于S频段，在中心频率2.4GHz时，电路的群时延为-1.4ns，电路的损耗S₂₁为-3.7dB,电路的反射S₁₁为-14dB。

5.一种基于三条并联微带线的负群时延电路的设计方法，其特征在于：包括：

S1：推导出一条微带线的Y₁(jω)参数矩阵，从而得到另外两条微带线的Y₂(jω)、Y₃(jω)矩阵，由并联微带线的理论知识，得到整个电路的Y参数矩阵：Y(jω)＝Y₁(jω)+Y₂(jω)+Y₃(jω)；

S2：根据微波工程中Y参数与S参数之间的关系，推导出电路的S参数，从而得到电路的插入损耗S₂₁和反射系数S₁₁；

S3：由公式求出电路相位函数，再由群时延定义求出群时延函数τ(ω)；

S4：通过HFSS仿真软件对电路的S₁₁、S₂₁和τ(ω)进行仿真，通过微带线IL₁的长度d₁以及特征阻抗Z₁,微带线IL₂的长度d₂以及特征阻抗Z₂,微带线IL₃的长度d₃以及特征阻抗Z₃的调整优化之后可以确定该负群时延电路的尺寸。