集群通信系统接收前端分路器的设计

论文摘要

集群通信是一种共享资源、共享信道设备及服务的无线调度系统,主要用于公共安全、交通运输、厂矿企业等多种场合的指挥与调度,以点对多点的群组呼叫工作模式为主。系统主要由终端设备、基站和中心控制站组成。350MHz频段是警务专网的调度指挥专用频段。分路器作为集群基站收信前端的重要单元,起到滤除带外频谱、保持良好的前端噪声特性,以及信号放大和信道功率分配的作用,其对功率的控制和分配,是集群系统分组调度功能正常实现的重要保障。集群基站由于所需覆盖面积大,有别于蜂窝移动通信网络的基站密集分布,故其通常具有很高的发射功率,这样就容易对邻近的接收端信号产生干扰,所以,要求分路器对发射频段信号具有极强的抑制能力。传统的分路器,通常采用带状线腔体结构作为前端的预选滤波器,利用腔体结构的高品质因数,以期实现较小的插入损耗和较高的带外抑制。这样做虽然很好的实现了前端良好的噪声特性和对发射频段信号的抑制能力,但同样也产生了体积大、重量高等问题,价格也相对较高。随着集群技术的不断发展,组网方式的不断改进,对接收前端设备的总体要求也在不断发生着变化,既要符合实用性,也要满足经济性。其中,小型化和低成本就成为其中主要的改进方向。本文详细介绍了分路器的系统组成和工作原理。在系统分析的基础上,将整机指标分解成组成系统的各部件指标。之后重点阐述了各部件的原理、设计方法和设计要点。通过对每一部件采用合理的技术形式和优化设计,最后实现设计出小型化、高性能、低成本的集群分路器。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 350MHz集群通信系统介绍
• 1.1.1 350MHz集群通信系统原理
• 1.1.2 350MHz集群通信系统的组网及应用
• 1.1.3 集群通信前端接收分路器的研制的意义
• 1.2 国内外研究状况及本文主要意义
• 1.2.1 国内外研究状况
• 1.2.2 本文的主要内容及意义
• 第二章 集群通信分路器的实现方案的总体设计及论证
• 2.1 接收机原理
• 2.1.1 接收机的原理及分类
• 2.1.2 接收机的主要指标
• 2.2 分路器方案设计
• 2.3 设计方案的详细分析及指标分解
• 第三章 滤波器设计
• 3.1 螺旋滤波器的特点
• 3.2 螺旋谐振器的基本原理
• 3.3 螺旋谐振器设计
• 3.4 带通滤波器设计
• 3.4.1 螺旋带通滤波器的设计原理
• 3.4.2 带通滤波器结构参数确定
• 3.4.3 螺旋带通滤波器的调试及注意事项
• 3.5 带阻滤波器设计
• 0短截线耦合窄带带阻滤波器原理'>3.5.1 1/4λ₀短截线耦合窄带带阻滤波器原理
• 3.5.2 螺旋带阻滤波器的设计及参数确定
• 3.6 滤波器的联调
• 第四章 低噪声放大器的设计
• 4.1 电路中的噪声源分析
• 4.1.1 电噪声的定义与分类
• 4.1.2 电阻中的噪声
• 4.2 低噪声放大器抗干扰的基本措施
• 4.2.1 电阻中的噪声
• 4.2.2 抑制噪声和干扰的基本措施
• 4.3 低噪声放大器的主要指标
• 4.3.1 噪声系数
• 4.3.2 增益与增益平坦度
• 4.3.3 工作频率及带宽
• 4.3.4 端口驻波比和反射损耗
• 4.3.5 稳定性
• 4.4 低噪声放大器的仿真设计及优化
• 4.4.1 晶体管的选取
• 4.4.2 S参数的测量及静态工作点的确定
• 4.4.3 稳定性判定
• 4.4.4 匹配网络设计
• 4.4.5 偏置电路设计
• 4.5 低噪声放大器的测试
• 第五章 功分器的设计
• 5.1 功分器基本知识
• 5.2 功分器基本原理
• 5.2.1 四分之一波长阻抗变换器原理
• 5.2.2 分配原理
• 5.2.3 阶梯阻抗变换
• 5.2.4 隔离原理
• 5.3 功分器具体设计
• 5.3.1 功分器设计步骤
• 5.3.2 功分器电路参数确定
• 第六章 整机验证
• 6.1 验证方法
• 6.2 验证结果
• 第七章 结束语
• 致谢
• 参考文献