[发明专利]一种基于RLC的带通负群时延电路及其设计方法

权利要求书

1.一种基于RLC的带通负群时延电路，其特征在于：包括信号源,所述的信号源与网络输入端口连接，所述的网络输入端口与网络输出端口，所述的网络输出端口外接负载，信号源的阻抗与负载阻抗均为R₀，所述的网络输入端口与网络输出端口之间设置有基于RLC的谐振电路。

2.如权利要求1所述的一种基于RLC的带通负群时延电路，其特征在于：所述的基于RLC的谐振电路由电阻R、电感L、电容C依次串联组成，所述的基于RLC的谐振电路并连在网络输入端口与网络输出端口之间。

3.如权利要求1所述的一种基于RLC的带通负群时延电路，其特征在于：所述的基于RLC的谐振电路由相互并联的电阻R、电感L、电容C组成，所述的基于RLC的谐振电路串连在网络输入端口与网络输出端口之间。

4.权利要求2所述的一种基于RLC的带通负群时延电路的设计方法，其特征在于：首先，根据S参数理论，推导出群时延电路的S参数矩阵，利用推导出的S参数矩阵中的插入损耗S₂₁,由公式来求出电路的相位函数，在由群时延定义来求出群时延函数,最后在根据群时延和插入损耗综合出R、L、C、的值，具体步骤如下：

根据S参数理论，推导出电路的S参数：

其中R₀是连接在网络输入、输出端口的特性阻抗；

电路中电容C满足：

式中ω₀为中心频率；

在中心频率ω₀时的S参数如下：

根据电路系统理论，设jω为电路的角频率，群时延公式为：

其中

由公式(1)、(2)、(4)、(5)可得在中心频率ω₀时的群时延：

当ω＝ω₀时，由公式(3)得：

令

由式(6)、(7)、(8)得：

根据式(2)、(9)、(10)，可以根据所需的群时延τ₀，插入损耗A，进而求得电阻R,电感L，电容C。

5.权利要求3所述的一种基于RLC的带通负群时延电路的设计方法，其特征在于：首先，根据S参数理论，推导出群时延电路的S参数矩阵，利用推导出的S参数矩阵中的插入损耗S₂₁,由公式来求出电路的相位函数，在由群时延定义来求出群时延函数,最后在根据群时延和插入损耗综合出R、L、C、的值，具体步骤如下：

根据S参数理论，推导出电路的S参数：

式中R₀是连接在网络输入、输出端口的特性阻抗；

电路中电容C满足：

式中ω₀为中心频率；

在中心频率ω₀时的S参数如下：

根据电路系统理论，设jω为电路的角频率，群时延公式为：

其中

由公式(14)、(15)、(11)、(12)可得在中心频率ω₀时的群时延：

当ω＝ω₀时，求得：

令

由公式(12)、(16)、(17)、(18)得：

根据公式(12)、(19)、(20)，可以设置的任意大小群时延τ₀，插入损耗A，进而求得电阻R,电感L，电容C。