無(wú)線通信系統(tǒng)中的微波部件研究.pdf

1、隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展,無(wú)線電技術(shù)中的微波有源、無(wú)源部件的研究對(duì)于提高衛(wèi)星通信系統(tǒng)以及雷達(dá)系統(tǒng)的性能具有非常重要的意義。因此本文的工作主要圍繞著無(wú)線電收發(fā)信機(jī)中的微波有源、無(wú)源部件展開(kāi)。內(nèi)容涉及微帶結(jié)構(gòu)的帶通濾波器、微帶結(jié)構(gòu)的雙工器、微波低噪聲放大器以及功率放大器以及功率放大器的效率提高技術(shù)的研究。
　　在傳統(tǒng)的無(wú)線電收發(fā)信機(jī)中,為了降低雜波響應(yīng)對(duì)混頻器、功率放大器等非線性部件的影響,通常最直接的方式是在帶通濾波器的輸出端口串聯(lián)一

2、個(gè)低通濾波器,額外低通濾波器的使用不僅增加了濾波器的插入損耗同時(shí)也加大了濾波器的體積。具有雜波抑制特性的帶通濾波器不僅可以實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能,同時(shí)由于抑制了雜波還可以提高帶通濾波器的通帶對(duì)稱(chēng)性以及高端阻帶的衰減特性。因此研究具有雜波抑制特性的帶通濾波器變得十分有意義。在研究了國(guó)內(nèi)外關(guān)于微帶結(jié)構(gòu)帶通濾波器的雜波抑制技術(shù)的基礎(chǔ)上在本文的第二章中結(jié)合微帶傳輸線理論提出了抑制雜波的SIR電容耦合微帶帶通濾波器結(jié)構(gòu),詳細(xì)分析了SIR諧振器結(jié)構(gòu)通過(guò)調(diào)整諧

3、振器的阻抗比實(shí)現(xiàn)雜波頻率控制的機(jī)理,給出了SIR電容耦合帶通濾波器的仿真結(jié)果;此外由于頻率資源越來(lái)越緊張,使得具有高頻率選擇特性的濾波器設(shè)計(jì)技術(shù)成為濾波器研究中的一個(gè)重要組成部分。結(jié)合并聯(lián)微帶λ/4開(kāi)路線產(chǎn)生傳輸零點(diǎn)的特性,提出了兩種在頻率響應(yīng)的通帶附近具有一對(duì)傳輸零點(diǎn)微帶帶通濾波器結(jié)構(gòu),分析了產(chǎn)生傳輸零點(diǎn)的機(jī)理,最后給出了濾波器的設(shè)計(jì)實(shí)例以及測(cè)試結(jié)果。
　　雙工器是收發(fā)信機(jī)中的一個(gè)關(guān)鍵微波部件,雙工器的設(shè)計(jì)不僅要使得收、發(fā)通道內(nèi)

4、的濾波器具有好的插損性能,還要使得收發(fā)通道之間的隔離度比較高以降低通道之間的信號(hào)干擾。微帶雙工器不僅可以減小雙工器實(shí)現(xiàn)的體積也可以降低雙工器的制作成本,因此微帶雙工器的研究成為微波雙工器中的一個(gè)重要組成部分。在本文的第三章中采用兩個(gè)并聯(lián)的hairpin帶通濾波器設(shè)計(jì)了一個(gè)微帶雙工器,通過(guò)調(diào)整T型接頭微帶線的長(zhǎng)度來(lái)減小收發(fā)通道濾波器之間的干擾。另外將具有傳輸零點(diǎn)的微帶開(kāi)路環(huán)帶通濾波器應(yīng)用于雙工器的設(shè)計(jì)之中,詳細(xì)分析了微帶開(kāi)路環(huán)諧振器的各種

5、耦合情況以及微帶開(kāi)路環(huán)帶通濾波器的設(shè)計(jì)技術(shù),最后采用兩個(gè)微帶開(kāi)路環(huán)帶通濾波器的并聯(lián)形式設(shè)計(jì)了隔離度比較好的一種微帶雙工器,仿真結(jié)果表明該類(lèi)型的雙工器具有優(yōu)良的頻率響應(yīng)。
　　高性能的低噪聲放大器可以提高接收機(jī)的接收靈敏度,是無(wú)線電接收機(jī)中的一個(gè)重要部件。在本文的第四章對(duì)低噪聲放大器的設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。內(nèi)容包含低噪聲放大器的穩(wěn)定性、噪聲系數(shù)、增益和晶體管輸入、輸出匹配網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的理論以及提高低噪聲放大器穩(wěn)定性的措施以及偏置電路

6、設(shè)計(jì)的有關(guān)問(wèn)題，最后設(shè)計(jì)了一個(gè)c波段的低噪聲放大器，測(cè)試結(jié)果表明該LNA在100MHz帶寬范圍內(nèi)噪聲系數(shù)為1.8dB，增益大于50dB。
　　一般的微波功率放大器只是在飽和輸出功率的情況下其功率附加效率才達(dá)到最大值，隨著輸入功率的降低，功率放大器的附加效率將會(huì)快速的下降。提高功率回退狀態(tài)下的功率附加效率可以延長(zhǎng)移動(dòng)手持設(shè)備的電池使用壽命、降低基站功率放大器的功耗，因此研究功率放大器的效率提高技術(shù)具有十分重要的意義。在本文的第五章中