【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及时延电路的，具体而言，尤其涉及一种低损耗多频带通负群时延电路。
技术介绍
1、负群时延现象在20世纪早期由美国科学家a.sommerfeld和l.brillouin提出，由贝尔实验室在激光脉冲试验中首次被观测到。群时延是线性系统或网络固有的一种传输特性参数，具体是指群信号通过线性系统或者线性网络时，信号整体产生的时延大小。进入20世纪以后，通信领域对电路群时延的要求越来越高，很多学者开始对负群时延进行研究。但是目前大部分学者提出的负群时延电路多为微波领域单频负群时延电路，这些负群时延电路基本都面临高损耗和窄带宽的特征，本专利技术的插入损耗相对较小且可通过级联来实现在多个频带均衡信号的延迟。
2、如今无线通信系统带宽不断增加，传输速率大为提高，在传输信道中群时延不断变化产生非线性相位，造成信号的畸变。群时延的失真还会引起系统的抗干扰能力和通信容量下降。负群时延电路的不断发展使之成为一种均衡群时延失真的新方法。但由于现代无线通信系统的飞速发展，通信系统有时需要在多个频带工作。
技术实现思路
1、根据上述
技术介绍
提到的技术问题，而提供一种低损耗多频带通负群时延电路。
2、本专利技术采用的技术手段如下：
3、一种基于集总参数的多频带通负群时延电路，连接在网络输入端口与网络输出端口之间，包括：多个单频带通负群时延单元；所述单频带通负群时延单元包括：电感l1，电容c1，电阻r1、电阻r2和电感l2；所述电容c1串联后再并联所述电阻r1，串联所述
4、进一步地，单频带通负群时延单元的阻抗z1为：
5、
6、其中，ω表示角频率，j表示虚数单位；r1表示并联电阻；l1表示并联电感；c1表示并联电容；r2表示串联电阻；l2表示串联电感。
7、由于该电路为二端口网路，所述单频带通负群时延单元的传输系数可通过[abcd]矩阵和[s]矩阵的转换关系来简化计算。
8、二端口网络的[s]矩阵为：
9、
10、参数s11表示端口1的反射系数；s21表示能量从端口1至端口2的传输系数；s12表示能量从端口2至端口1的传输系数；s22表示端口1接匹配负载时,端口2的反射系数；对于互易网络，s12＝s21；
11、则传输系数表达式为：
12、
13、其中，z0＝50ω，表示电路的特征阻抗；a，b，c，d均表示[abcd]矩阵的四个参数；预设电路均为并联导纳类型，并联导纳单元对应的a，b，c，d的值表示为：
14、
15、其中，y1表示单频电路的导纳；
16、则，所述单频带通负群时延单元的传输函数为：
17、
18、进一步地，当根据应用场景将所述单频带通负群时延单元级联，得到多频带的负群时延电路时，仍利用[abcd]矩阵和[s]矩阵的关系来简化计算，多频负群时延电路也属于并联电路类型，因此[abcd]矩阵的四个参数a，b，c，d对应的值如下：
19、
20、其中，z2为多频电路的阻抗；
21、
22、则传输系数表达式为：
23、
24、求出相位φ(ω)以及群时延τ1(ω)的表达式为：
25、
26、其中，r1、r2、r3、r4、r5、r6均表示电阻，l1、l2、l3、l4、l5、
27、l6均表示电感，c1、c2、c3均表示电容；z21表示多频电路第一条并联支路的阻抗；z22表示表示多频电路第二条并联支路的阻抗；z23表示多频电路第三条并联支路的阻抗；j表示虚数单位；ω表示角频率。
28、进一步地，当根据应用场景将所述单频带通负群时延单元级联时，电阻r1、r3、r5取1000ω；r2、r4、r6取50ω。
29、进一步地，当根据应用场景将所述单频带通负群时延单元级联时，电感l1、l3、l5取270nh；l2、l4、l6取51 nh。
30、进一步地，当根据应用场景将所述单频带通负群时延单元级联时，电容c1、c2、c3分别取1 pf、2 pf和15 pf。
31、较现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
32、本专利技术为一种集总参数多频带通负群时延电路，对此电路的各项参数进行理论计算，电路仿真，以及实物板测试所得的结果基本一致，电路均可以产生多频带通负群时延。以三频负群时延电路的其中一种情况为例，三个频带分别在71.0mhz、165.0mhz、215.0mhz产生最小负群时延值为-2.401 ns，-2.266 ns以及-2.366 ns，对应的插入损耗值为-3.293db，-3.310 db以及-3.186db，可以实现多频负群时延电路的功能，具有不错的负群时延带宽，且插入损耗是非常小的。
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1.一种基于集总参数的多频带通负群时延电路，连接在网络输入端口与网络输出端口之间，其特征在于，包括：多个单频带通负群时延单元；所述单频带通负群时延单元包括：电感L1，电容C1，电阻R1、电阻R2和电感L2；所述电容C1串联后再并联所述电阻R1，串联所述电阻R2和电感L2；根据应用场景将所述单频带通负群时延单元级联，得到多频带的负群时延电路。
2.根据权利要求1所述的一种基于集总参数的多频带通负群时延电路，其特征在于，多频带通负群时延电路是由单频带通单元级联而成，单频带通负群时延单元的阻抗Z1为：
3.根据权利要求1所述的一种基于集总参数的多频带通负群时延电路，其特征在于，当根据应用场景将所述单频带通负群时延单元级联，得到多频带的负群时延电路时，仍利用[ABCD]矩阵和[S]矩阵的关系来简化计算，多频负群时延电路也属于并联电路类型，因此[ABCD]矩阵的四个参数A，B，C，D对应的值如下：
4.根据权利要求1或3所述的一种基于集总参数的多频带通负群时延电路，其特征在于，当根据应用场景将所述单频带通负群时延单元级联时，电阻R1、R3、R5取1000
5.根据权利要求1或3所述的一种基于集总参数的多频带通负群时延电路，其特征在于，当根据应用场景将所述单频带通负群时延单元级联时，电感L1、L3、L5取270nH；L2、L4、L6取51nH。
6.根据权利要求1或3所述的一种基于集总参数的多频带通负群时延电路，其特征在于，当根据应用场景将所述单频带通负群时延单元级联时，电容C1、C2、C3分别取1pF、2pF和15pF。
...【技术特征摘要】
1.一种基于集总参数的多频带通负群时延电路，连接在网络输入端口与网络输出端口之间，其特征在于，包括：多个单频带通负群时延单元；所述单频带通负群时延单元包括：电感l1，电容c1，电阻r1、电阻r2和电感l2；所述电容c1串联后再并联所述电阻r1，串联所述电阻r2和电感l2；根据应用场景将所述单频带通负群时延单元级联，得到多频带的负群时延电路。
2.根据权利要求1所述的一种基于集总参数的多频带通负群时延电路，其特征在于，多频带通负群时延电路是由单频带通单元级联而成，单频带通负群时延单元的阻抗z1为：
3.根据权利要求1所述的一种基于集总参数的多频带通负群时延电路，其特征在于，当根据应用场景将所述单频带通负群时延单元级联，得到多频带的负群时延电路时，仍利用[abcd]矩阵和[s]矩阵的...
【专利技术属性】
技术研发人员：袁爱霞，郭新齐，刘军政，常念男，史恩泽，孟雨薇，
申请(专利权)人：大连工业大学，
类型：发明
国别省市：
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