一种群时延平坦度可调的可重构负群时延微波电路制造技术

本发明专利技术提供一种群时延平坦度可调的可重构负群时延微波电路，包括：介质基板、设置在介质基板上且电性连接的输入50Ω微带连接线、匹配电路、放大器偏置电路、增益补偿放大器、扼流电感、隔直电容、第一传输线、开关二极管、时延值重构电源、吸收电阻、第二传输线、第三传输线、变容二极管、电容偏置电路、输出50Ω微带连接线和焊接线。本发明专利技术技术方案能够实现可重构负群时延微波电路的同时，解决插入损耗过大、中心频率附近负群时延值平坦度不可调等问题。能够在实现可调的负群时延值的同时，可调整中心频率附近的群时延平坦度，而且具有插入损耗低、群时延波动小、平坦负群时延带宽宽、输入输出端口阻抗匹配良好等优点。出端口阻抗匹配良好等优点。出端口阻抗匹配良好等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种群时延平坦度可调的可重构负群时延微波电路


[0001]本专利技术涉及微波电路
，具体而言，尤其涉及一种群时延平坦度可调的可重构负群时延微波电路。

技术介绍

[0002]随着无线通信系统传输速率的不断提高，系统带宽越来越大，而传输信道在宽频带范围内的非恒定群时延特性将引起宽度信号不同频率分量的不同相位延迟，进而造成信号的畸变，导致接收端误码率提高以及信噪比恶化。由于负群时延电路独特的群时延特性，在改善微波器件性能方面发挥着重要的作用。近年来，随着可调负群时延电路被用于设计可调时延移相器、可重构非福斯特器件等结构，可调负群时延电路的研究开始被关注。
[0003]在研究早期，反射型可调负群时延电路主要使用串联、并联RLC电路来实现。为了得到传输型可调负群时延电路，有学者提出了自匹配可调负群时延电路和基于分布式放大器的可重构负群时延电路。但这些可调负群时延电路在中心频率附近的群时延不平坦，无法满足在宽带阵列天线和宽带移相器等器件中的补偿作用。因此，学者Girdhari Chaudhary提出了一种基于级联两个工作在不同中心频率的分支线耦合器的方法，来实现群时延平坦的可调负群时延电路。但该电路尺寸和插入损耗比较大，且群时延的平坦度不能够独立调整。

技术实现思路

[0004]为了在实现可重构负群时延微波电路的同时，解决插入损耗过大、中心频率附近负群时延值平坦度不可调等问题，本专利技术提供了一种群时延平坦度可调的可重构负群时延微波电路。
[0005]本专利技术采用的技术手段如下：
[0006]一种群时延平坦度可调的可重构负群时延微波电路，包括：介质基板、设置在介质基板上且电性连接的输入50Ω微带连接线、匹配电路、放大器偏置电路、增益补偿放大器、扼流电感、隔直电容、第一传输线、开关二极管、时延值重构电源、吸收电阻、第二传输线、第三传输线、变容二极管、电容偏置电路、输出50Ω微带连接线和焊接线；其中：
[0007]开关二极管包括第一开关二极管和第二开关二极管；时延值重构电源包括第一直流电压源、第二直流电压源和第三直流电压源；吸收电阻包括第一吸收电阻、第二吸收电阻和第三吸收电阻；焊接线包括第一焊接线、第二焊接线和第三焊接线；连接关系如下：
[0008]第一焊接线、第一开关二极管、第二焊接线和第一吸收电阻依次首尾相连呈闭合的回路；
[0009]第三焊接线一端接于第二吸收电阻与第三吸收电阻连接处、另一端接于第二开关二极管负极与第五扼流电感连接处；
[0010]第二隔直电容与输出串联匹配电感连接处连接第一传输线的一端，第一焊接线与第一吸收电阻连接处连接第一传输线的另一端；
[0011]第一开关二极管正极经第三扼流电感与第一直流电压源连接、负极经第四扼流电感与第二直流电压源连接；
[0012]第二开关二极管正极接于第一开关二极管负极与第二焊接线连接处、负极经第五扼流电感与第三直流电压源连接；
[0013]第二吸收电阻一端接于第二焊接线与第一吸收电阻连接处、另一端经第三吸收电阻与第二传输线连接；
[0014]变容二极管包括第一变容二极管和第二变容二极管；电容偏置电路包括结构相同的第一电容偏置电路和第二电容偏置电路；其中，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；连接关系如下：
[0015]第一变容二极管正极接地、负极经第三隔直电容与第三传输线连接，第三隔直电容连接第三传输线一端，第三传输线的另一端与第二传输线相连接；
[0016]第二变容二极管正极接地，负极与第四隔直电容相连接；第四隔直电容一端接于第二传输线与第三传输线连接处，另一端接于第二变容二极管负极与第二电容偏置电路连接处；
[0017]第一电容偏置电路包括偏置直流电压源、偏置电阻和旁路电容；偏置电阻一端与偏置直流电压源相连接、另一端接于第一变容二极管负极与第三隔直电容连接处；旁路电容一端接于偏置直流电压源与偏置电阻连接处，另一端接地。
[0018]进一步地，所述匹配电路包括输入匹配电路和输出匹配电路；输入匹配电路包括输入串联匹配电感和输入并联匹配接地电容；输出匹配电路包括输出串联匹配电感、输出串联匹配电阻和输出并联匹配接地电容；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；其中：
[0019]输入串联匹配电感一端与所述输入50Ω微带连接线相连接、另一端与输入并联匹配接地电容相连接；
[0020]第一隔直电容一端接于输入串联匹配电感与输入并联匹配接地电容连接处、另一端与所述增益补偿放大器的栅极相连接；
[0021]第二隔直电容一端与所述增益补偿放大器的漏极相连接、另一端与输出匹配电路相连接；
[0022]输出串联匹配电感一端与第二隔直电容相连接、另一端经输出串联匹配电阻与所述输出50Ω微带连接线连接；
[0023]输出并联匹配接地电容接于输出串联匹配电阻与所述输出50Ω微带连接线连接处；所述增益补偿放大器的源极接地。
[0024]进一步地，所述放大器偏置电路包括放大直流电压源、第一分压电阻、第二分压电阻、第三分压电阻和接地电容；所述扼流电感包括第一扼流电感、第二扼流电感、第三扼流电感、第四扼流电感和第五扼流电感；其中：
[0025]第一分压电阻一端与放大直流电压源相连接、另一端经第一扼流电感与所述增益补偿放大器的漏极连接；
[0026]第二分压电阻一端接于放大直流电压源与第一分压电阻连接处、另一端经第二扼流电感与所述增益补偿放大器的栅极连接；
[0027]第三分压电阻一端接于第二分压电阻与第二扼流电感连接处、另一端接地；
[0028]接地电容的一端接于放大直流电压源与第一分压电阻连接处，另一端接地。
[0029]进一步地，所述第一传输线和第二传输线的长度为中心频率所对应波长的四分之一；所述第三传输线的长度为中心频率所对应波长的三十六分之一。
[0030]进一步地，通过调整所述时延值重构电源的加载电压，控制参与产生负群时延特性的吸收电阻个数，进而对负群时延微波电路的负群时延值进行调节；具体的：
[0031]当所述第一直流电压源加载正电压，所述第三直流电压源加载负电压以及所述第二直流电压源开路时，所述第一开关二极管和所述第二开关二极管均导通，所述第一吸收电阻和所述第二吸收电阻不吸收能量；
[0032]当所述第一直流电压源和所述第三直流电压源加载正电压，所述第二直流电压源加载负电压时，所述第一开关二极管导通，所述第二开关二极管关闭，所述第一吸收电阻不吸收能量；
[0033]当所述第一直流电压源、所述第二直流电压源和所述第三直流电压源均开路时，所述第一吸收电阻、所述第二吸收电阻和所述第三吸收电阻都吸收能量。
[0034]进一步地，所述第一吸收电阻、所述第二吸收电阻和所述第三吸收电阻的电阻值不相等；通过调整所述第一吸收电阻、所述第二吸收电阻和所述第三吸收电阻的电阻值对负群时延微波电路的负群时延值进行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种群时延平坦度可调的可重构负群时延微波电路，其特征在于，包括：介质基板(1)、设置在介质基板(1)上且电性连接的输入50Ω微带连接线(2)、匹配电路(3)、放大器偏置电路(4)、增益补偿放大器(5)、扼流电感(6)、隔直电容(7)、第一传输线(8)、开关二极管(9)、时延值重构电源(10)、吸收电阻(11)、第二传输线(12)、第三传输线(13)、变容二极管(14)、电容偏置电路(15)、输出50Ω微带连接线(16)和焊接线(17)；其中：开关二极管(9)包括第一开关二极管(91)和第二开关二极管(92)；时延值重构电源(10)包括第一直流电压源(101)、第二直流电压源(102)和第三直流电压源(103)；吸收电阻(11)包括第一吸收电阻(111)、第二吸收电阻(112)和第三吸收电阻(113)；焊接线(17)包括第一焊接线(171)、第二焊接线(172)和第三焊接线(173)；连接关系如下：第一焊接线(171)、第一开关二极管(91)、第二焊接线(172)和第一吸收电阻(111)依次首尾相连呈闭合的回路；第三焊接线(173)一端接于第二吸收电阻(112)与第三吸收电阻(113)连接处、另一端接于第二开关二极管(92)负极与第五扼流电感(65)连接处；第二隔直电容(72)与输出串联匹配电感(321)连接处连接第一传输线(8)的一端，第一焊接线(171)与第一吸收电阻(111)连接处连接第一传输线(8)的另一端；第一开关二极管(91)正极经第三扼流电感(63)与第一直流电压源(101)连接、负极经第四扼流电感(64)与第二直流电压源(102)连接；第二开关二极管(92)正极接于第一开关二极管(91)负极与第二焊接线(172)连接处、负极经第五扼流电感(65)与第三直流电压源(103)连接；第二吸收电阻(112)一端接于第二焊接线(172)与第一吸收电阻(111)连接处、另一端经第三吸收电阻(113)与第二传输线(12)连接；变容二极管(14)包括第一变容二极管(141)和第二变容二极管(142)；电容偏置电路(15)包括结构相同的第一电容偏置电路(151)和第二电容偏置电路(152)；其中，第一电容偏置电路(151)为第一变容二极管(141)提供偏置电压；第二电容偏置电路(152)为第二变容二极管(142)提供偏置电压；连接关系如下：第一变容二极管(141)正极接地、负极经第三隔直电容(73)与第三传输线(13)连接，第三隔直电容(73)连接第三传输线(13)一端，第三传输线(13)的另一端与第二传输线(12)相连接；第二变容二极管(142)正极接地，负极与第四隔直电容(74)相连接；第四隔直电容(74)一端接于第二传输线(12)与第三传输线(13)连接处，另一端接于第二变容二极管(142)负极与第二电容偏置电路(152)连接处；第一电容偏置电路(151)包括偏置直流电压源(1511)、偏置电阻(1512)和旁路电容(1513)；偏置电阻(1512)一端与偏置直流电压源(1511)相连接、另一端接于第一变容二极管(141)负极与第三隔直电容(73)连接处；旁路电容(1513)一端接于偏置直流电压源(1511)与偏置电阻(1512)连接处，另一端接地。2.根据权利要求1所述的群时延平坦度可调的可重构负群时延微波电路，其特征在于，所述匹配电路(3)包括输入匹配电路(31)和输出匹配电路(32)；输入匹配电路(31)包括输入串联匹配电感(311)和输入并联匹配接地电容(312)；输出匹配电路(32)包括输出串联匹配电感(321)、输出串联匹配电阻(322)和输出并联匹配接地电容(323)；所述隔直电容(7)
包括第一隔直电容(71)、第二隔直电容(72)、第三隔直电容(73)和第四隔...

【专利技术属性】
技术研发人员：王钟葆，孟雨薇，陈琦，赵世朋，刘宏梅，房少军，
申请(专利权)人：大连海事大学，
类型：发明
国别省市：