CN104810597A - 一种宽带小型化大延时非色散微带延迟线 - Google Patents

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周明
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Abstract

本发明公开了一种宽带小型化大延时非色散微带延迟线，包括数条周期加载传输线、数段加载枝节的弯折结构传输线以及两条微带线，相邻两条周期加载传输线之间通过一段加载枝节的弯折结构传输线连接，从而多条周期加载传输线以弯折方式级联在一起，构成一条弯折周期加载传输线，该弯折周期加载传输线的两端分别连接前述两条微带线。本发明能够克服传统微带延迟线色散效应显著、尺寸较大等缺点，并且易于集成。

Description

一种宽带小型化大延时非色散微带延迟线
技术领域
本发明属于微波、通讯技术领域，特别涉及了一种宽带小型化大延时非色散微带延迟线。
背景技术
目前，实时延迟线广泛应用于电子、通信等系统中，是其中的关键部件之一。微带电路是小型化电路的主要形式，微带线在一定带宽，一定工作频率范围内可看作准TEM传输线，具有较弱色散特性，但当工作频率较高，并且工作带宽较宽时，微带线的色散特性变得很强，同时大延时微带延迟线通常使用弯曲折线结构，该结构存在传输线之间的相互耦合，这样的相互耦合增强了其色散特性，这也使得大延时非色散微带延迟线的研制难度很大。此外，大延时微带延迟线也存在尺寸较大的问题。
同轴线是克服色散线性较好的选择，但同轴线结构尺寸与重量与微带相比更无优势，并且难以集成。
周期加载传输线（Periodically Loaded Transmission Line, PLTL）是一种慢波结构，与特性阻抗为50Ω的传统微带线相比，在同等电长度的情况下，PLTL拥有更短的物理长度，非常有利于电路的小型化，此外PLTL也是一种宽带传输线结构，弯折级联形成的PLTL结构大延时延迟线电路也具有弱化的色散效应，使得大延时延迟线在宽带范围内得到平坦的延时特性，也即相位对频率的线性响应。
发明内容
为了解决上述背景技术提出的问题，本发明旨在提供一种宽带小型化大延时非色散微带延迟线，能够克服传统微带延迟线色散效应显著、尺寸较大，不易集成等缺点。
为了实现上述技术目的，本发明的技术方案为：
一种宽带小型化大延时非色散微带延迟线，包括数条周期加载传输线、数段加载枝节的弯折结构传输线以及两条微带线，相邻两条周期加载传输线之间通过一段加载枝节的弯折结构传输线连接，从而多条周期加载传输线以弯折方式级联在一起，构成一条弯折周期加载传输线，该弯折周期加载传输线的两端分别连接前述两条微带线；所述周期加载传输线为双边周期加载传输线或者单边周期加载传输线，所述双边周期加载传输线由数条双边加载枝节传输线单元级联而成，单边周期加载传输线由数条单边周期加载枝节传输线单元级联而成，所述加载枝节的弯折结构传输线的两个连接端成一定夹角，使相邻两条周期加载传输线互不冲突。
其中，上述相邻两条周期加载传输线，其中一条为双边周期加载传输线，另一条为单边周期加载传输线。
其中，上述两条微带线的特性阻抗为50欧姆。
其中，上述各条周期加载传输线包含的加载枝节的传输线单元数量不全相同，各加载枝节为对称或不对称分布。
其中，上述加载枝节的弯折结构传输线的两个连接段所成夹角为90°或120°。
采用上述技术方案带来的有益效果：
本发明通过采用周期加载传输线实现了电路的小型化，并通过弯折方式实现级联传输线，实现大延时；同时以弯折方式级联的周期加载传输线具有较弱的线间耦合，削弱了传输线的色散特性，从而保持了相位对频率的线性响应，并在很宽的带宽内拥有良好的驻波与插入损耗特性。本发明有利于平面集成，能满足各类微波、毫米波部件的要求。
附图说明
图1为实施例中4波长宽带小型化非色散微带延迟线的结构示意图。
图2为实施例中8波长宽带小型化非色散微带延迟线的结构示意图。
图3为本发明中双边周期加载传输线的结构示意图。
图4为本发明中双边加载枝节传输线单元结构示意图。
图5为本发明中单边周期加载传输线的结构示意图。
图6为本发明中单边加载枝节传输线单元结构示意图。
图7为本发明中加载枝节的弯折结构传输线的结构示意图。
标号说明：1、双边周期加载传输线；2、单边周期加载传输线；3、加载枝节的弯折结构传输线；4、微带线；5、双边加载枝节传输线单元；6、单边加载枝节传输线单元。
具体实施方式
以下将结合附图，对本发明的技术方案进行详细说明。
一种宽带小型化大延时非色散微带延迟线，包括数条周期加载传输线、数段加载枝节的弯折结构传输线3以及两条微带线4，相邻两条周期加载传输线之间通过一段加载枝节的弯折结构传输线3连接，从而多条周期加载传输线以弯折方式级联在一起，构成一条弯折周期加载传输线，该弯折周期加载传输线的两端分别连接前述两条微带线4；所述周期加载传输线为双边周期加载传输线1或者单边周期加载传输线2，所述双边周期加载传输线1由数条双边加载枝节传输线单元5级联而成，单边周期加载传输线2由数条单边周期加载枝节传输线单元6级联而成，所述加载枝节的弯折结构传输线3的两个连接端成一定夹角，使相邻两条周期加载传输线互不冲突。
在本实施例中，相邻的两条周期加载传输线分别为一条双边周期加载传输线1和一条单边周期加载传输线2。
在本实施例中，上述两条微带线4的特性阻抗为50欧姆。
在本实施例中，上述各条周期加载传输线包含的加载枝节（双边加载枝节或单边加载枝节）的数量不全相同，各加载枝节对称或不对称分布。
在本实施例中，上述加载枝节的弯折结构传输线3的两个连接段所成夹角一般为90°或120°。
本发明以单边或双边加载枝节传输线单元为基本单元，将若干双边加载枝节传输线单元5级联成一定长度作为双边周期加载传输线1，若干双边加载枝节传输线单元6级联成一定长度作为单边周期加载传输线2，双边周期加载传输线1与单边周期加载传输线2再通过数段加载枝节的弯折结构传输线3继续级联，直至实现大延时。根据双边及单边周期加载传输线的级联数制成不同延时量需要的微带延迟线，如图1和图2所示分别为4波长微带延迟线和8波长微带延迟线。图3、图4、图5、图6、图7分别为双边周期加载传输线1、双边加载枝节传输线单元5、单边周期加载传输线2、单边周期加载枝节传输线单元6，加载枝节的弯折结构传输线3的结构示意图。其中，双边加载枝节传输线单元5、单边加载枝节传输线单元6和加载枝节的弯折结构传输线3为本发明的基本单元，设计时需要首先对这些枝节进行优化设计，计算出这些基本单元的尺寸和间距，使之具有良好的宽带驻波和插入损耗特性，各单元在级联后，仍需作进一步优化设计，从而使整个微带延迟线具有良好的宽带特性，驻波与插入损耗优良，相位对频率呈现线性响应，且与相同电长度的传统微带线相比，物理长度减小了，从而在此基础上实现了整个电路的小型化。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。

Claims (5)

1.一种宽带小型化大延时非色散微带延迟线，其特征在于：包括数条周期加载传输线、数段加载枝节的弯折结构传输线以及两条微带线，相邻两条周期加载传输线之间通过一段加载枝节的弯折结构传输线连接，从而多条周期加载传输线以弯折方式级联在一起，构成一条弯折周期加载传输线，该弯折周期加载传输线的两端分别连接前述两条微带线；所述周期加载传输线为双边周期加载传输线或者单边周期加载传输线，所述双边周期加载传输线由数条双边加载枝节传输线单元级联而成，单边周期加载传输线由数条单边周期加载枝节传输线单元级联而成，所述加载枝节的弯折结构传输线的两个连接端成一定夹角，使相邻两条周期加载传输线互不冲突。
2.根据权利要求1所述一种宽带小型化大延时非色散微带延迟线，其特征在于：所述相邻两条周期加载传输线，其中一条为双边周期加载传输线，另一条为单边周期加载传输线。
3.根据权利要求1所述一种宽带小型化大延时非色散微带延迟线，其特征在于：所述两条微带线的特性阻抗为50欧姆。
4.根据权利要求1所述一种宽带小型化大延时非色散微带延迟线，其特征在于：所述各条周期加载传输线包含的加载枝节的数量不全相同，各加载枝节为对称或不对称分布。
5.根据权利要求1所述一种宽带小型化大延时非色散微带延迟线，其特征在于：所述加载枝节的弯折结构传输线的两个连接段所成夹角为90°或120°。
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