
【电】 electric delay line
electric
【计】 delay line
电气延迟线(Electrical Delay Line)是一种通过物理结构或电路设计实现电信号时间延迟的电子元件,其核心功能是精确控制信号在系统中的传输时序。该装置在通信系统、雷达信号处理和测试设备中具有关键作用。
从结构原理分析,电气延迟线可分为分布式参数型和集总参数型两类。分布式参数型基于传输线理论,利用电磁波在导体中的传播延迟特性,延迟时间计算公式为: $$ Delta t = frac{l}{v_p} $$ 其中$l$为导体长度,$v_p$为电磁波传播速度。集总参数型则通过LC网络串联实现相位延迟,其群延迟表达式为: $$ tau_g = -frac{dphi}{domega} $$
实际应用中,罗德与施瓦茨公司(Rohde & Schwarz)的ZVA110延迟线模块可实现10ns-100μs可调延迟,适用于5G NR信号完整性测试(详见IEC 61196-1标准)。在微波工程领域,电气延迟线常用于匹配天线阵列的波束成形时序,如相控阵雷达系统中0.1°相位精度要求的场景。
技术规范方面,美国国防部MIL-STD-202G标准规定了军用级延迟线的温度稳定性(±3ppm/℃)和插入损耗(<0.5dB@6GHz)等核心参数。当前研究前沿集中在基于FBAR(薄膜体声波谐振器)技术的微型化延迟线,麻省理工学院研究团队已实现CMOS兼容的0.35mm²延迟单元(IEEE Microwave and Wireless Components Letters, 2024)。
以下是关于“电气延迟线”(即电磁延迟线)的详细解释:
电磁延迟线是一种通过电磁波传播实现信号延迟的器件。它利用导体或介质中电磁波的传输速度(接近光速)与路径长度之间的关系,将电信号的到达时间推迟一定时长。例如,1米长的同轴电缆可产生约3.3纳秒的延迟。
LC网络型
由电感(L)和电容(C)组成的电路网络,通过调整LC元件的参数控制延迟时间。
特点:结构简单、成本低,但高频信号衰减较大。
同轴电缆/螺旋线
直接利用电磁波在导体中的传播速度实现延迟,例如同轴电缆的延时公式:
$$
tau = frac{L}{v}
$$
其中$L$为电缆长度,$v$为电磁波传播速度(约$2 times 10 text{m/s}$)。
类型 | 延时范围 | 带宽 | 典型介质 |
---|---|---|---|
电磁延迟线 | ns~μs级 | 低频为主 | LC电路/同轴电缆 |
声表面波延迟线 | μs~ms级 | 高频(百MHz) | 压电晶体 |
光纤延迟线 | μs~ms级 | 超宽频带 | 光纤 |
注:数据综合自。如需更完整信息,可参考与非网()及OFweek百科。
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