DCS-WCDMA-WLAN室內(nèi)分布系統(tǒng)射頻前端器件設(shè)計.pdf

1、目前，移動通信DCS和WCDMA網(wǎng)絡(luò)的覆蓋已日趨完善。但隨著移動用戶數(shù)量的飛速增加，用戶密集度和話務(wù)量顯著上升，對通信網(wǎng)絡(luò)的覆蓋質(zhì)量提出了越來越嚴(yán)格的要求。近年來，我國城鎮(zhèn)化建設(shè)進(jìn)程加快，城鎮(zhèn)中出現(xiàn)了越來越多的高大建筑物，室內(nèi)通信質(zhì)量成為網(wǎng)絡(luò)運營商面臨的一個新問題。所以，室內(nèi)覆蓋建設(shè)必將成為運營商網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的一個重點。與此同時，WLAN已經(jīng)在醫(yī)院、商店、工廠和學(xué)校等不適合網(wǎng)絡(luò)布線的場合得到了廣泛的應(yīng)用。DCS、WCDMA和WLAN分別適用

2、于不同的場景，并且覆蓋能力各不相同，在目前多網(wǎng)融合的業(yè)務(wù)發(fā)展背景下，將會長期共存，因此，在新建室內(nèi)覆蓋時需要考慮多種系統(tǒng)的共用問題。所以，研究覆蓋DCS、WCDMA和WLAN頻段的室內(nèi)分布系統(tǒng)具有很高的理論意義和現(xiàn)實意義。
　　室內(nèi)分布系統(tǒng)主要包括:室內(nèi)分布天線、合路器和低噪聲放大器等器件。因此，本文研究覆蓋DCS、WCDMA和WLAN頻段的室內(nèi)分布系統(tǒng)中的天線、合路器和低噪聲放大器的設(shè)計與實現(xiàn)方法。
　　本文采用縫隙耦合饋

3、電的三層積疊式微帶貼片天線結(jié)構(gòu)設(shè)計單元天線，實現(xiàn)了天線的寬頻帶特性;通過將三個單元天線組成三棱柱形立體結(jié)構(gòu)，并運用寬頻帶T型功分器進(jìn)行饋電，實現(xiàn)了天線陣良好的全向輻射特性。
　　本文運用將三頻合路轉(zhuǎn)換為兩次兩路合路的方法，將三款不同結(jié)構(gòu)的帶通濾波器連接起來，從而構(gòu)成了三頻合路器。這種方法簡化了設(shè)計流程，并且獲得了良好的效果和較小的尺寸。其中，DCS頻段的濾波器是采用在均勻阻抗開口諧振環(huán)內(nèi)加入一個“山”字形枝節(jié)而構(gòu)成的雙模諧振器;W

4、CDMA頻段的濾波器是采用交叉耦合技術(shù)和0°饋電技術(shù)設(shè)計的一款廣義切比雪夫濾波器;WLAN頻段的濾波器采用輸入/輸出平行線耦合結(jié)構(gòu)，并通過在輸入/輸出饋線上加入一段開路微帶線的方法，實現(xiàn)了良好的帶外抑制度。
　　本文選用安華高公司生產(chǎn)的ATF54143晶體管設(shè)計了一款覆蓋1.7～2.2GHz頻段的寬頻低噪聲放大器。在該低噪聲放大器設(shè)計中，采用源極串聯(lián)負(fù)反饋技術(shù)增加了電路的穩(wěn)定性，采用漏極并聯(lián)負(fù)反饋技術(shù)獲得了良好的增益平坦度，并利用

5、“Π”形匹配網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行輸入和輸出端匹配，最終，實現(xiàn)了寬頻帶特性和較低的噪聲系數(shù)。
　　本文采用理論設(shè)計和電磁仿真軟件優(yōu)化相結(jié)合的方法進(jìn)行設(shè)計，并根據(jù)設(shè)計結(jié)果進(jìn)行了實際的加工和測試。測試結(jié)果表明，室內(nèi)分布天線在DCS頻段的中心頻率處增益為1.93dBi，不圓度在±1.64dB左右;在WCDMA頻段的中心頻率處增益為2.04dBi，不圓度在±1.36dB左右;在WLAN頻段的中心頻率處增益為2.3dBi，不圓度在±1.67dB左右。合路