论文摘要
微波一点多址通信由微波中继通信发展而来，可以解决稀路通信的需要，而且传输速率高，成本低，维护操作简便，通信质量好，在许多幅员辽阔、用户分散、人口密度较低、话务量较小的地区，以及地形复杂、用有线方式难以到达的山区和海岛，一点多址通信为解决这一问题提供了一种行之有效的方法。本论文是作者结合1.5GHz一点多址接收机系统的研制所做的研发工作。接收机采用传统的超外差结构，其中位于射频前端的低噪声放大器及其后面的滤波器是接收机电路中的关键部件，基于此本文对接收机中射频前端的这两个重要部件展开了讨论和研究。本论文首先介绍了微波一点多址系统的特点，针对所要研究的内容介绍了目前滤波器及低噪声放大器的研究现状。接着介绍了滤波器设计的一般理论与方法，重点是微带滤波器的设计方法，并将传统的设计方法与先进的微波电路仿真软件HFSS相结合，对其进行建模、仿真、优化设计，经实验调试成功设计出了用于1.5GHz一点多址接收机中的微带滤波器，滤波器采用发夹式结构，所设计的滤波器满足了系统的指标要求，并且减小了体积，大幅度地降低了成本，现已用于产品的批量生产中。在应用仿真软件对滤波器进行仿真设计的同时，对微带滤波器中抽头式和平行耦合两种输入输出方式作了对比研究，结果表明抽头式结构具有更好的带内及带外指标，这也是本次设计的滤波器采用抽头式输入输出结构的原因。滤波器的设计工作表明，将传统的设计方法与微波仿真软件相结合的设计方法是可行的，并且减小了设计过程中的调试工作量，缩短了研制时间，提高了研发效率。位于滤波器前端的低噪声放大器的可靠性关系到整个接收机系统的可靠性，基于提高系统可靠性的考虑本文研究了平衡式低噪声放大器。平衡式低噪放不仅可以提高系统可靠性，同时可以增大接收机动态范围。传统的平衡式结构中耦合器通常采用微带结构，需占用很大面积，本文讨论了目前文献中提到的几种减小耦合器面积的方法，并提出了利用集总参数元件设计平衡式放大器的思想，利用ADS软件进行了仿真研究，仿真结果表明这种方法的可行性，大幅度地缩小了平衡式低噪放所占的电路面积，同时这种结构也可用于其它的有源电路的设计中，扩大了平衡式结构在微波电路中的应用，并为下一步一点多址系统的持续性改进奠定了基础。