
【電】 electric delay line
electric
【計】 delay line
電氣延遲線(Electrical Delay Line)是一種通過物理結構或電路設計實現電信號時間延遲的電子元件,其核心功能是精确控制信號在系統中的傳輸時序。該裝置在通信系統、雷達信號處理和測試設備中具有關鍵作用。
從結構原理分析,電氣延遲線可分為分布式參數型和集總參數型兩類。分布式參數型基于傳輸線理論,利用電磁波在導體中的傳播延遲特性,延遲時間計算公式為: $$ Delta t = frac{l}{v_p} $$ 其中$l$為導體長度,$v_p$為電磁波傳播速度。集總參數型則通過LC網絡串聯實現相位延遲,其群延遲表達式為: $$ tau_g = -frac{dphi}{domega} $$
實際應用中,羅德與施瓦茨公司(Rohde & Schwarz)的ZVA110延遲線模塊可實現10ns-100μs可調延遲,適用于5G NR信號完整性測試(詳見IEC 61196-1标準)。在微波工程領域,電氣延遲線常用于匹配天線陣列的波束成形時序,如相控陣雷達系統中0.1°相位精度要求的場景。
技術規範方面,美國國防部MIL-STD-202G标準規定了軍用級延遲線的溫度穩定性(±3ppm/℃)和插入損耗(<0.5dB@6GHz)等核心參數。當前研究前沿集中在基于FBAR(薄膜體聲波諧振器)技術的微型化延遲線,麻省理工學院研究團隊已實現CMOS兼容的0.35mm²延遲單元(IEEE Microwave and Wireless Components Letters, 2024)。
以下是關于“電氣延遲線”(即電磁延遲線)的詳細解釋:
電磁延遲線是一種通過電磁波傳播實現信號延遲的器件。它利用導體或介質中電磁波的傳輸速度(接近光速)與路徑長度之間的關系,将電信號的到達時間推遲一定時長。例如,1米長的同軸電纜可産生約3.3納秒的延遲。
LC網絡型
由電感(L)和電容(C)組成的電路網絡,通過調整LC元件的參數控制延遲時間。
特點:結構簡單、成本低,但高頻信號衰減較大。
同軸電纜/螺旋線
直接利用電磁波在導體中的傳播速度實現延遲,例如同軸電纜的延時公式:
$$
tau = frac{L}{v}
$$
其中$L$為電纜長度,$v$為電磁波傳播速度(約$2 times 10 text{m/s}$)。
類型 | 延時範圍 | 帶寬 | 典型介質 |
---|---|---|---|
電磁延遲線 | ns~μs級 | 低頻為主 | LC電路/同軸電纜 |
聲表面波延遲線 | μs~ms級 | 高頻(百MHz) | 壓電晶體 |
光纖延遲線 | μs~ms級 | 超寬頻帶 | 光纖 |
注:數據綜合自。如需更完整信息,可參考與非網()及OFweek百科。
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