同轴传输延迟
Ⅰ 延迟线电路的电磁延迟线
利用阻抗匹配的均匀传输线可作为延迟线。电波在典型同轴电缆传输线传播速度约每米为0.005μS,欲要获得0.5μS的时延则需100米长同轴传输线。在实用上因体积大而感不便,此类同轴电缆传输线只适合在微波范围内作移相器或延迟线之用。根据时延公式延时时间等于LC的开方(L及C为传输线的等效电感电容,分别用微亨和微法作单位),由此可知若要增大时延T,只需加大电感和电容便可达到目的。以同轴电缆传输线为例,如欲改变该延迟时间则必须改变该线的基本结构。同轴线的直线形内导体用螺旅形线圈来取替,并将高导磁率铁粉芯插入该线圈中,以增大其电感,更适量减少绝缘介质厚度便螺旋线与外导体稍紧密相靠,以适量增大电容量,这样该线的延迟时间便大大增长。同时根据公式阻抗的L/C的开方,因此了解到其特性阻抗也提高了。高阻抗螺旋型传输延迟线在大部份应用场合均比较低阻抗同轴电榄传输延迟线有利。至于延迟线其他特性,如截止频率、上升时间、失真、衰耗、体积等也十分重要,上述延迟线均属非平衡型,在某些特殊电路中特别需要用平衡型延迟线。双股螺旋型延迟线便是这类平衡延迟线,它除了具有非平衡型延迟线的高截止频率及低损失(衰耗)等优点外,并可增进稳定度。能理想运用在宽频带放大器内(例如在30MHz~100MHz宽频带同步示波器或数千MHz取样示波器的垂直放大系统内),能大大简化调整过程。由集中参数的电感和电容所组成昀网络也能获得我们所需的时延。由于在同样时延条件下体积较分布参数小及设计时取材容易,所以亦非常广泛应用在各种电路中。
Ⅱ 延迟线的常见各类延迟线及优缺点
延迟线广泛应用于较精密的示波器、彩色电视、电子计算机、工业过程控制、现代雷达系统等领域。常见的几类延迟线有:同轴电缆延迟线、超声波延迟线、光纤/光波导延迟线等。
最早进入应用领域的是同轴电缆延迟线,但它存在体积大、重量重等缺点。例如,电磁波在典型同轴电缆传输线传播1m所需时间约为0.005μs,要获得0.5μs的时延则需要100m长的同轴传输线。由于重量和体积太大,且当延迟时间较长时将带来不可忍受的高插入损耗,它的应用领域受到了极大的限制,此类同轴电缆传输线只适合在微波范围内作移相器或延迟线之用。
超声波延迟线适用于某些需要特长时延及高稳定度的场合。从基本物理学中得知超声波在固体及液体中传播速度约3 Km/s,比电波在导体中传播速度慢的多,基于该原理,把电信号转变成机械振动让其通过导体可以得到较长的延迟时间。但该类延迟线主要缺点是:制作有较平坦的宽带响应的换能器困难、假信号抑制效果不理想、双端换能器结构复杂、与系统器件不易集成、工作频率不高。
光纤延迟线适用于对高频数字信号进行脉冲编码、解码、滤波、相关卷积运算和A/D变换等处理,而且光纤通信具有带宽宽、损耗低、抗干扰、保密性好等优点,但光纤延迟线的结构相当复杂不易集成,成本较高。