【技术实现步骤摘要】
本专利技术专利涉及微波工程领域，尤其涉及一种基于缺陷地负群时延单元的滤波器群时延均衡装置。
技术介绍
1、群时延失真造成的信号完整性问题和电磁兼容问题是目前通信系统中的难点问题之一，利用基于负群时延电路的群时延均衡技术在当今追求低时延的移动通信时延均衡方面具有显著的技术优势。
2、基于群时延为负这一特性，负群时延可以与微波器件进行融合设计以降低器件在工作带宽内的群时延波动，提高器件线性度。而基于负群时延电路在工作频带内群时延为负值的特性，负群时延电路被广泛应用于微波器件融合设计提高器件线性度、解决射频前端滤波器群时延起伏问题、减小前馈放大器器件尺寸和提高效率、以及解决阵列天线各单元天线相移问题等。然而负群时延均衡电路通常还会给系统带来额外的插入损耗和电路设计面积占用，降低系统的反射系数，过大的插入损耗还会影响如滤波器的滤波性能、天线系统的反射系数等关键性能参数。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种基于缺陷地负群时延单元的滤波器群时延均衡装置。对滤波器进行群时延均衡，降低滤波器的带内群时延波动，大幅降低滤波器通带内的群时延波动，提高滤波器的线性度，以达到提高器件带内线性度的设计目标。
2、为解决现有技术问题，本专利技术公开了一种基于缺陷地负群时延单元的滤波器群时延均衡装置，其特征在于，包括介质基板以及设于介质基板的第一耦合开路谐振器、第二耦合开路谐振器、第一dgs开路谐振器、第二dgs开路谐振器、第一开路短截线谐振器、第一端口
3、进一步地，所述第一耦合开路谐振器包括第一谐振耦合结构和第四开路短截线谐振器，第一谐振耦合结构设有上部和下部，第一谐振耦合结构下部的一端连接第四开路短截线谐振器，另一端连接电阻r1；所述第二耦合开路谐振器包括第二谐振耦合结构和第五开路短截线谐振器，第二谐振耦合结构设有上部和下部，第二谐振耦合结构下部的一端连接第五开路短截线谐振器，另一端连接电阻r2。
4、进一步地，所述第一dgs开路谐振器包括第二开路短截线谐振器和第一缺陷地负群时延单元；所述第二dgs开路谐振器包括第三开路短截线谐振器和第二缺陷地负群时延单元；所述第一缺陷地负群时延单元位于第二开路短截线谐振器的左侧；所述第二缺陷地负群时延单元位于第三开路短截线谐振器的右侧；所述第二开路短截线谐振器和第一开路短截线谐振器分别通过传输线连接第一谐振耦合结构上部；所述第三开路短截线谐振器和第一开路短截线谐振器分别通过传输线连接第二谐振耦合结构上部；所述第一缺陷地负群时延单元用于对左侧的群时延波峰进行均衡；所述第二缺陷地负群时延单元用于对右侧的群时延波峰进行均衡。
5、进一步地，所述第一缺陷地负群时延单元和第二缺陷地负群时延单元均呈“凹”字形，第一缺陷地负群时延单元的“凹”字形开口朝向第二开路短截线谐振器；第二缺陷地负群时延单元的“凹”字形开口朝向第三开路短截线谐振器。
6、进一步地，所述第二开路短截线谐振器和第三开路短截线谐振器与第一开路短截线谐振器平行设置，所述第二开路短截线谐振器、第三开路短截线谐振器、第一开路短截线谐振器、第一谐振耦合结构和第二谐振耦合结构形成“山”字形结构。
7、进一步地，所述第一缺陷地负群时延单元和第二缺陷地负群时延单元均设于介质基板与第二开路短截线谐振器和第三开路短截线谐振器相反的一面。
8、进一步地，所述介质基板为相对介电常数为4.6，损耗角正切值为0.016，厚度为1.52mm的fr4板材。
9、进一步地，所述滤波器群时延均衡装置等效成s参数矩阵拓扑，根据矩阵换算关系求解出滤波器的群时延表达式为：
10、gd均衡(ω)＝gdfilter(ω)+gddgs1(ω)+gddgs2(ω)+gdcl-ngd1(ω)+gdcl-ngd2(ω)
11、其中gd均衡(ω)表示均衡后的群时延，gdfilter(ω)表示滤波器本身的群时延，gddgs1(ω)和gddgs2(ω)表示缺陷地的负群时延，gdcl-ngd1(ω)和gdcl-ngd2(ω)表示耦合结构的负群时延。
12、本专利技术具有的有益效果：本专利技术基于缺陷地负群时延单元的滤波器群时延均衡装置，对一种三阶带通滤波器进行群时延均衡，大幅降低了滤波器通带内的群时延波动，提高了滤波器的线性度。经过实验验证，在经过缺陷地负群时延单元和开路短截线负群时延单元均衡后，滤波器的带内左侧群时延峰值降低到了1.32ns，右侧群时延峰值降低到了1.38ns，中心频率2.6ghz处的群时延值为1.07ns，带内群时延差值为0.25ns。经过负群时延电路群时延均衡前后的滤波器参数对比结果可知，经过负群时延单元均衡后的滤波器带内群时延波动从0.55ns降低到了0.25ns，减小了0.3ns，约54.5％，通带两侧的群时延峰值得到了较好地削减，回波损耗优于14.6db。通过采用本专利缺陷地负群时延结构对滤波器进行群时延均衡，从而降低了滤波器的带内群时延波动，以达到提高器件带内线性度的设计目标。具有较强的实用性。
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1.一种基于缺陷地负群时延单元的滤波器群时延均衡装置，其特征在于，包括介质基板以及设于介质基板的第一耦合开路谐振器、第二耦合开路谐振器、第一DGS开路谐振器(3)、第二DGS开路谐振器(4)、第一开路短截线谐振器(6)、第一端口(8)、第二端口(9)、电阻R1(14)和电阻R2(15)；所述第一DGS开路谐振器(3)和第二DGS开路谐振器(4)分别位于介质基板的两侧，第一开路短截线谐振器(6)位于第一DGS开路谐振器(3)和第二DGS开路谐振器(4)之间；所述第一耦合开路谐振器一端连接第一DGS开路谐振器(3)，另一端连接第一开路短截线谐振器(6)；第二耦合开路谐振器一端连接第一开路短截线谐振器(6)，另一端连接第二DGS开路谐振器(4)；所述第一耦合开路谐振器通过电阻R1(14)接地，；所述第二耦合开路谐振器通过电阻R2(15)接地；所述第一端口(8)一端共同连接第一耦合开路谐振器和第一DGS开路谐振器(3)，另一端接地；所述第二端口(9)一端共同连第二耦合开路谐振器和第二DGS开路谐振器(4)，另一端接地。
2.根据权利要求1所述的基于缺陷地负群时延单元的滤波器群
3.根据权利要求2所述的基于缺陷地负群时延单元的滤波器群时延均衡装置，其特征在于，所述第一DGS开路谐振器(3)包括第二开路短截线谐振器(5)和第一缺陷地负群时延单元(10)；所述第二DGS开路谐振器(4)包括第三开路短截线谐振器(7)和第二缺陷地负群时延单元(11)；所述第一缺陷地负群时延单元(10)位于第二开路短截线谐振器(5)的左侧；所述第二缺陷地负群时延单元(11)位于第三开路短截线谐振器(7)的右侧；所述第二开路短截线谐振器(5)和第一开路短截线谐振器(6)分别通过传输线连接第一谐振耦合结构(1)上部；所述第三开路短截线谐振器(7)和第一开路短截线谐振器(6)分别通过传输线连接第二谐振耦合结构(2)上部；所述第一缺陷地负群时延单元(10)用于对左侧的群时延波峰进行均衡；所述第二缺陷地负群时延单元(11)用于对右侧的群时延波峰进行均衡。
4.根据权利要求3所述的基于缺陷地负群时延单元的滤波器群时延均衡装置，其特征在于，所述第一缺陷地负群时延单元(10)和第二缺陷地负群时延单元(11)均呈“凹”字形，第一缺陷地负群时延单元(10)的“凹”字形开口朝向第二开路短截线谐振器(5)；第二缺陷地负群时延单元(11)的“凹”字形开口朝向第三开路短截线谐振器(7)。
5.根据权利要求3所述的基于缺陷地负群时延单元的滤波器群时延均衡装置，其特征在于，所述第二开路短截线谐振器(5)和第三开路短截线谐振器(7)与第一开路短截线谐振器(6)平行设置，所述第二开路短截线谐振器(5)、第三开路短截线谐振器(7)、第一开路短截线谐振器(6)、第一谐振耦合结构(1)和第二谐振耦合结构(2)形成“山”字形结构。
6.根据权利要求3所述的基于缺陷地负群时延单元的滤波器群时延均衡装置，其特征在于，所述第一缺陷地负群时延单元(10)和第二缺陷地负群时延单元(11)均设于介质基板与第二开路短截线谐振器(5)和第三开路短截线谐振器(7)相反的一面。
7.根据权利要求1所述的基于缺陷地负群时延单元的滤波器群时延均衡装置，其特征在于，所述介质基板为相对介电常数为4.6，损耗角正切值为0.016，厚度为1.52mm的FR4板材。
8.根据权利要求1-7任一所述的基于缺陷地负群时延单元的滤波器群时延均衡装置，其特征在于，所述滤波器群时延均衡装置等效成S参数矩阵拓扑，根据矩阵换算关系求解出滤波器的群时延表达式为：
...【技术特征摘要】
1.一种基于缺陷地负群时延单元的滤波器群时延均衡装置，其特征在于，包括介质基板以及设于介质基板的第一耦合开路谐振器、第二耦合开路谐振器、第一dgs开路谐振器(3)、第二dgs开路谐振器(4)、第一开路短截线谐振器(6)、第一端口(8)、第二端口(9)、电阻r1(14)和电阻r2(15)；所述第一dgs开路谐振器(3)和第二dgs开路谐振器(4)分别位于介质基板的两侧，第一开路短截线谐振器(6)位于第一dgs开路谐振器(3)和第二dgs开路谐振器(4)之间；所述第一耦合开路谐振器一端连接第一dgs开路谐振器(3)，另一端连接第一开路短截线谐振器(6)；第二耦合开路谐振器一端连接第一开路短截线谐振器(6)，另一端连接第二dgs开路谐振器(4)；所述第一耦合开路谐振器通过电阻r1(14)接地，；所述第二耦合开路谐振器通过电阻r2(15)接地；所述第一端口(8)一端共同连接第一耦合开路谐振器和第一dgs开路谐振器(3)，另一端接地；所述第二端口(9)一端共同连第二耦合开路谐振器和第二dgs开路谐振器(4)，另一端接地。
2.根据权利要求1所述的基于缺陷地负群时延单元的滤波器群时延均衡装置，其特征在于，所述第一耦合开路谐振器包括第一谐振耦合结构(1)和第四开路短截线谐振器(12)，第一谐振耦合结构(1)设有上部和下部，第一谐振耦合结构(1)下部的一端连接第四开路短截线谐振器(12)，另一端连接电阻r1(14)；所述第二耦合开路谐振器包括第二谐振耦合结构(2)和第五开路短截线谐振器(13)，第二谐振耦合结构(2)设有上部和下部，第二谐振耦合结构(2)下部的一端连接第五开路短截线谐振器(13)，另一端连接电阻r2(15)。
3.根据权利要求2所述的基于缺陷地负群时延单元的滤波器群时延均衡装置，其特征在于，所述第一dgs开路谐振器(3)包括第二开路短截线谐振器(5)和第一缺陷地负群时延单元(10)；所述第二dgs开路谐振器(4)包括第三开路短截线谐振器(7)和第二缺陷地负群时延单元(11)；所述第一缺陷地负群时延单元(10)...
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