專利名稱：微波通訊用的高溫超導平面式群時延均衡器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種適用于無線通訊的群時延均衡器，特別是一種微波通訊用的高溫超導平面式群時延均衡器。
背景技術：
目前使用無線通訊傳輸訊息都有不同頻段的區(qū)隔，如第二代移動通訊的GSM、CDMA、第三代移動通訊的WCDMA、TD-SCDMA、CDMA-2000等都有其特定的頻段使用范圍。這些無線訊號經過系統(tǒng)的濾波器后，特定頻段內不同頻率訊號的群時延會產生變化，這會造成系統(tǒng)內部訊號模糊，失去準確性。在一般特定頻段內的群時延會呈現(xiàn)平滑的凹向上趨勢；即群時延越向低頻端越傾斜向上，越向高頻端也越傾斜向上，中頻最為平緩。系統(tǒng)所使用的濾波器選擇性越好、這種現(xiàn)象越明顯，也就是訊號經過濾波器后所產生群時延的差異越大，系統(tǒng)內部訊號愈模糊。
由高溫超導體材料制成的超導濾波器具有最好的選擇性，即最高的邊緣陡峭度；但伴隨而來的是訊號通過超導濾波器之后其不同頻率的群時延差異也最大、不利于后續(xù)系統(tǒng)內的訊號處理。目前能最直接有效處理訊號相位變化的一種方法就是在濾波器后面加上一個群時延均衡器，減小訊號失真。
目前商品化的群時延均衡器都是使用傳統(tǒng)材料制造，隨著不同的頻段及規(guī)格可有不同的設計，請參考H.T.Hsu et al.”Synthesis ofCoupled-Resonators Group-Delay Equalizers”.IEEE TRANSACTIONSON MICROWAVES THEORY AND TECHNIQUES，VOL.50，NO.8，AUGUST2002。這些使用傳統(tǒng)材料制作的群時延均衡器，存在損耗較大的缺點，因而訊號靈敏度較低，不利于系統(tǒng)后續(xù)解析。
發(fā)明內容本實用新型的目的在于設計一種微波通訊用的群時延均衡器，它是使用高溫超導薄膜制作用于無線接收系統(tǒng)中基站前端的濾波器后面的平面式群時延均衡器。具有體積小、極低的損耗、極高的靈敏度，適合各種頻率(＜100GHz)，可制成配合傳統(tǒng)濾波器使用的高溫超導群時延均衡器，更適合制成配合具高選擇性及高靈敏度的高溫超導濾波器使用的高溫超導群時延均衡器用于接收系統(tǒng)中。
本實用新型的技術方案一種微波通訊用的高溫超導平面式群時延均衡器，其特征在于它是由一個分支線耦合器連接兩個反射濾波器所構成；分支線耦合器有四個端口，第一個端口為訊號輸入端連接到濾波器的輸出端，第二端口為訊號輸出端，第三端口連接第一個反射濾波器，第四端口連接第二個反射濾波器。
上述所說的二個反射濾波器，每個反射濾波器是由N個長度為半波長的平面折線式諧振器所組成。
上述所說的反射濾波器中之平面折線式諧振器的數(shù)目N應大于或等于2。
上述所說的反射濾波器中之平面折線式諧振器的方向可以上下相同也可有不同。
上述所說的分支線耦合器使用高溫超導薄膜材料制成。
上述所說的反射濾波器使用高溫超導薄膜材料制成。
本實用新型的優(yōu)越性在于1、分支線耦合器及反射濾波器皆為平面式結構，具有體積小，重量輕的特點。2、使用高溫超導薄膜為材料，插損極小、可保持訊號原有的清晰度、利于系統(tǒng)后續(xù)處理。3、可制成高階(多極數(shù)的反射濾波器)群時延均衡器、特別適合與選擇性極高的高溫超導濾波器結合使用。4、可應用于任何通訊系統(tǒng)，特別適合用于第三代移動通訊系的接收系統(tǒng)，及未來更先進的通訊系統(tǒng)。
附圖1為本實用新型所涉一種微波通訊用之分支線耦合器的結構示意圖。
附圖2為本實用新型所涉一種微波通訊用之反射濾波器的結構示意圖。
附圖3為本實用新型所涉一種微波通訊用之反射濾波器的一種實施例結構示意圖。
附圖4為本實用新型所涉一種微波通訊用之群時延均衡器的結構示意圖。
附圖5為圖4為所涉一種微波通訊之群時延均衡器的模擬仿真群時延頻率響應圖。
附圖6為一種微波通訊用之14極(pole)高溫超導濾波器的模擬仿真的群時延頻率響應圖。
附圖7為本實用新型所涉之圖5與圖6相疊加后所產生的群時延頻率響應圖。
其中10為分支線耦合器。
11為分支線耦合器訊號輸入端口。
12為分支線耦合器訊號輸出端口。
13為分支線耦合器連接第一個反射濾波器的端口。
14為分支線耦合器連接第二個反射濾波器的端口。
20為一個N極(Pole)反射濾波器含N個諧振器。
21為一個N極反射濾波器輸入端的調整片。
30為實施例中所使用的4極(Pole)反射濾波器。
40為實施例所用的群時延均衡器。
50為實施例的第一個四極反射濾波器，含4個諧振器52、53、54、55。
51為第一個反射濾波器輸入端的調整片。
60為實施例的第二個四極反射濾波器，含4個諧振器62、63、64、65。
61為第二個反射濾波器輸入端的調整片。
具體實施方式
實施例1一種微波通訊用的高溫超導平面式群時延均衡器(見圖4)，其特征在于它是由一個分支線耦合器及二個相同的反射濾波器所構成，反射濾波器內折線式諧振器的數(shù)目為4且長度為半波長。群時延均衡器之輸入、輸出端為分支線耦合器的輸入、輸出端為貼線微帶11與12，分支線耦合器之第三端口13通過連接第一反射濾波器50的輸入調整片51與第一反射濾波器的第一個諧振器52連接，分支線耦合器的第四端口14通過連接第二個反射濾波器60的輸入調整片61與第二個反射濾波器的第一個諧振器62連接。
上述所說的分支線耦合器、各端口間的長度及形狀可有不同的幾何結構，以使分支線耦合器達到需求的規(guī)格。
上述所說的第一反射濾波器50的輸入調整片51與第二反射濾波器60的輸入調整片61的幾何形狀及平面大小可隨不同反射濾波器的電氣規(guī)格而不同。
上述所說的第一反射濾波器與第二反射濾波器有數(shù)目相同為4且長度為半波長的折線式諧振器52、53、54、55、與62、63、64、65。
上述所說的反射濾波器內各個相鄰折線式諧振器之間距及折線式諧振器折回區(qū)域的幾何結構都可做適當?shù)恼{整，使群時延均衡器的頻率響應(圖5)達到需求的規(guī)格。
上述所說的群時延均衡器可使用金屬膜制作，更適合使用具有高品質因子的高溫超導薄膜制作。
上述所說的群時延均衡器可使用高溫超導薄膜制作出適合第三代(3G)移動通訊基站使用的高溫超導群時延均衡器。
本實用新型“高溫超導平面式群時延均衡器”是使用Sonnet電磁模擬仿真軟體所設計，Sonnet軟體是一種平面式全波形電磁模擬仿真軟體、由美國Sonnet軟體公司所出版。
實施例2本例是使用Sonnet軟體模擬仿真設計適合3GTD-SCDMA基站之高溫超導15MHz帶寬濾波器使用的高溫超導群時延均衡器；此高溫超導濾波器為14極(由14個諧振器所組成)，其模擬仿真之濾波器的群時延頻率響應(圖6)、與群時延均衡器的群時延頻率響應(圖5)相加，即得到群時延均衡器輸出端的群時延頻率響應(圖7)。此結果顯示本實用新型之高溫超導群時延均衡器可將TD-SCDMA15MHz帶寬濾波器之群時延差異由140奈秒(ns)降到低于35奈秒(ns)。
權利要求1.一種微波通訊用的高溫超導平面式群時延均衡器，其特征在于它是由一個分支線耦合器連接兩個反射濾波器所構成；分支線耦合器有四個端口均為貼線微帶，第一端口為訊號輸入端、連接于濾波器的輸出端，第二端口為訊號輸出端，第三端口連接第一個反射濾波器，第四端口連接第二個反射濾波器。
2.根據(jù)權利要求1所說的高溫超導平面式群時延均衡器，其特征在于所說的二個反射濾波器、每個反射濾波器是由N個長度為半波長的平面折線式諧振器所組成。
3.根據(jù)權利要求1所說的高溫超導平面式群時延均衡器，其特征在于所說的反射濾波器中之平面折線式諧振器的數(shù)目N應大于或等于2。
4.根據(jù)權利要求1所說的高溫超導平面式群時延均衡器，其特征在于所說的反射濾波器中之平面折線式諧振器的折線形式可為平行式折線、也可為螺旋式折線、雙螺旋對稱折線、或雙螺旋反對稱折線等任何形狀之折線。
5.根據(jù)權利要求1所說的高溫超導平面式群時延均衡器，其特征在于所說的反射濾波器中之平面折線式諧振器的方向可以上下相同也可不同。
6.根據(jù)權利要求1所說的高溫超導平面式群時延均衡器，其特征在于所說的反射濾波器中之平面折線式諧振器的方向可以左右相同也可不同。
7.根據(jù)權利要求1所說的高溫超導平面式群時延均衡器，其特征在于所說的分支線耦合器可以使用高溫超導薄膜制作、也可使用金屬膜制作。
8.根據(jù)權利要求1所說的高溫超導平面式群時延均衡器，其特征在于所說的反射濾波器可以使用高溫超導薄膜制作、也可使用金屬膜制作。
專利摘要一種微波通訊用的高溫超導平面式群時延均衡器，其特點在于它是由一個高溫超導微帶線分支線耦合器、及兩個高溫超導微帶線反射濾波器所組成。分支線耦合器有四個端口，第一端口為訊號輸入端、連接濾波器的輸出端，第二端口為訊號輸出端，第三端口連接第一個反射濾波器，第四端口連接第二個反射濾波器。本實用新型的優(yōu)越性在于其使用高溫超導薄膜制作群時延均衡器，不僅可大幅降低訊號通過濾波器產生的群時延差異，同時也降低訊號的損耗，進而大幅提高訊號接受靈敏度，適合應用于較高級的通訊系統(tǒng)，如衛(wèi)星通訊和第三、第四代移動通訊系統(tǒng)等。
文檔編號H01P5/12GK2824436SQ200520025738
公開日2006年10月4日 申請日期2005年4月30日 優(yōu)先權日2005年4月30日
發(fā)明者陳國鋕, 徐鳳換 申請人:海泰超導通訊科技(天津)有限公司