WCDMA系统微带双工器的设计与仿真

论文摘要

随着信息技术的迅速发展,移动通信已经进入了3G时代。目前国际电信联盟（ITU）对3G技术确定了三大移动通信标准,即美国的cdma2000,欧洲和日本的WCDMA,以及我国的TD-SCDMA标准。与GSM等第二代移动通信一样,3G技术的基站系统也是收发共用一副天线。这就要涉及到双工技术,即保证收发系统正常工作的同时又避免信道相互影响的一种技术。在3G技术的三大标准中,cdma2000与WCDMA标准都采用了频分双工（FDD）技术,而我国的TD-SCDMA则采用了时分双工（TDD）技术。对于时分双工,只要将收与发安排在不同的时间片中就可以解决双工问题,而对于频分双工,则需要设计专门的器件来使不同频率的电磁波同时通过一副天线而不互相引起干扰,双工器正是为解决该问题而专门设计的。在这样的背景下,结合丹东华讯电子有限公司针对第三代移动通信的实际项目,本文设计了三种满足WCDMA系统要求的微波双工器。其上、下行信道的中心频率分别为1950MHz和2140MHz,两通道相对带宽分别为3%和2.8%。针对上、下行通道的窄带要求,本文按照窄带滤波器的设计方法,设计完成了三种结构的微波双工器,分别为平行耦合线结构,阶梯阻抗（SIR）结构和开路耦合环结构双工器。本文首先介绍了微带线与耦合微带线的基本理论,然后对微波滤波器的原理与设计的过程进行了讨论。在此基础上,分析了双工器的设计原理及实现方案,用ADS软件进行了仿真,并对结果进行了优化,经用惠普8753D矢量网络分析仪对加工制作的SIR双工器测试,结果表明所设计的双工器达到带内插损3dB,带外衰减接近-40dB,反射损耗-20dB的性能要求,基本满足WCDMA系统的要求,具有良好的实际应用前景。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 移动通信技术的发展
• 1.2 双工器在移动通信技术中的应用
• 1.3 双工器的研究现状与发展趋势
• 1.4 课题来源与章节安排
• 第2章 微带传输线与耦合微带线理论
• 2.1 微带传输线及其特性
• 2.2 耦合微带线及其特性
• 第3章 滤波器的基本理论与设计方法
• 3.1 概述
• 3.2 低通原型滤波器
• 3.3 频率变换
• 3.4 倒置变换器
• 3.5 含有倒置变换器的带通滤波器
• 第4章 双工器的分析与平行耦合线双工器的设计
• 4.1 双工器理论分析
• 4.2 平行耦合线带通滤波器的设计分析
• 4.3 平行耦合线滤波器的数据计算与仿真
• 4.4 平行耦合线双工器的设计与仿真
• 第5章 阶梯阻抗（SIR）微带双工器的设计
• 5.1 SIR谐振器的基本结构与理论分析
• 5.2 SIR滤波器的数据计算与仿真
• 5.3 SIR双工器的设计与仿真
• 第6章 开路耦合环微带双工器的设计
• 6.1 开路耦合环谐振器的基本结构与理论分析
• 6.2 开路耦合环滤波器的数据计算与仿真
• 6.3 开路耦合环双工器的设计与仿真
• 第7章 双工器的加工与测试
• 7.1 SIR双工器的加工
• 7.2 SIR双工器的测试
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 研究生履历