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

1、目前，移動(dòng)通信DCS和WCDMA網(wǎng)絡(luò)的覆蓋已日趨完善。但隨著移動(dòng)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(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的覆蓋質(zhì)量提出了越來(lái)越嚴(yán)格的要求。近年來(lái)，我國(guó)城鎮(zhèn)化建設(shè)進(jìn)程加快，城鎮(zhèn)中出現(xiàn)了越來(lái)越多的高大建筑物，室內(nèi)通信質(zhì)量成為網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商面臨的一個(gè)新問(wèn)題。所以，室內(nèi)覆蓋建設(shè)必將成為運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的一個(gè)重點(diǎn)。與此同時(shí)，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(chǎng)合得到了廣泛的應(yīng)用。DCS、WCDMA和WLAN分別適用

2、于不同的場(chǎng)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(huì)長(zhǎng)期共存，因此，在新建室內(nèi)覆蓋時(shí)需要考慮多種系統(tǒng)的共用問(wèn)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(shí)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(jì)與實(shí)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(jì)單元天線，實(shí)現(xiàn)了天線的寬頻帶特性;通過(guò)將三個(gè)單元天線組成三棱柱形立體結(jié)構(gòu)，并運(yùn)用寬頻帶T型功分器進(jìn)行饋電，實(shí)現(xiàn)了天線陣良好的全向輻射特性。
　　本文運(yùn)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(lái)，從而構(gòu)成了三頻合路器。這種方法簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)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(kāi)口諧振環(huán)內(nèi)加入一個(gè)“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(jì)的一款廣義切比雪夫?yàn)V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(guò)在輸入/輸出饋線上加入一段開(kāi)路微帶線的方法，實(shí)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(jì)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(jì)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(shí)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(jì)和電磁仿真軟件優(yōu)化相結(jié)合的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，并根據(jù)設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行了實(shí)際的加工和測(cè)試。測(cè)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