本文關(guān)鍵詞：LTE-FDD塔頂放大器的設(shè)計與實現(xiàn)

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【摘要】：LTE上行覆蓋受限嚴(yán)重影響了LTE網(wǎng)絡(luò)建設(shè),產(chǎn)生上行受限的主要原因之一是基站端接收靈敏度不夠高。塔頂放大器位于塔頂饋線前,在信號進(jìn)入饋線前進(jìn)行放大,消除饋線插損影響,提高接收靈敏度及上行覆蓋區(qū)域,從而擴(kuò)大整個基站的覆蓋區(qū)域。本文首先分析塔頂放大器的系統(tǒng)組成,重點研究其中的射頻濾波器及低噪聲放大器部分,分別介紹了濾波器和低噪聲放大器的性能指標(biāo),并給出本設(shè)計要達(dá)到的系統(tǒng)性能指標(biāo)。在第3章中分析了濾波器的基本理論,對濾波器基礎(chǔ)理論尤其是同軸腔體濾波器和交叉耦合原理進(jìn)行深入研究,對發(fā)射濾波器及接收濾波器進(jìn)行實際的仿真設(shè)計,用Couple Fill軟件確定濾波器腔數(shù)、極點位置、耦合系數(shù)及初始Q值,再用Advanced Design System軟件將TX分別與RXA、RXB合路仿真優(yōu)化得出最終的耦合系數(shù)及Q值,最后通過HFSS對濾波器的Q值、諧振頻率、耦合系數(shù)仿真,確定諧振腔及耦合窗口的物理尺寸。在第4章中對低噪聲放大器基本理論知識及平衡式放大器進(jìn)行研究,先進(jìn)行整體鏈路預(yù)算和器件選型,然后基于ADS仿真軟件對低噪聲放大器子系統(tǒng)進(jìn)行仿真設(shè)計,采用不同于以往的新方法實現(xiàn)低噪聲放大,然后運用繪圖軟件Altium Designer Release 10進(jìn)行電路板布局制版。本文從低噪聲放大器和濾波器設(shè)計原理結(jié)合實際工程項目設(shè)計一款應(yīng)用于4G網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的塔頂放大器。設(shè)計方案采用平衡式放大結(jié)構(gòu)增加了可靠性,并且與以往傳統(tǒng)的設(shè)計方案相比主路輸入端口少了一個串聯(lián)PIN管的插損及不匹配帶來的損耗,噪聲系數(shù)在2600MHz時可做到全溫1.7d B以內(nèi),比傳統(tǒng)方式降低0.3d B,大大優(yōu)化了系統(tǒng)的性能。低噪聲子系統(tǒng)含有增益控制單元,自動調(diào)整塔頂放大器增益,這是本方案的創(chuàng)新點。本文核心內(nèi)容是第三章腔體濾波器設(shè)計和第四章低噪聲放大器設(shè)計,其中的設(shè)計方法、調(diào)試經(jīng)驗對射頻相關(guān)行業(yè)人員具有一定的參考價值,第五章的指標(biāo)測試及調(diào)試方法對工程技術(shù)人員具有很大的指導(dǎo)意義。
【關(guān)鍵詞】：LTE-FDD 塔頂放大器 濾波器 低噪聲放大器
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN929.5;TN722.3;TN713
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 緒論9-16
• 1.1 課題來源及研究的目的和意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-13
• 1.3 主要研究內(nèi)容及論文章節(jié)安排13-16
• 第2章 塔頂放大器的系統(tǒng)組成及性能分析16-26
• 2.1 塔頂放大器的系統(tǒng)組成16-17
• 2.2 濾波器的性能指標(biāo)17-18
• 2.3 低噪聲放大器的性能指標(biāo)18-23
• 2.3.1 噪聲與噪聲系數(shù)18-19
• 2.3.2 增益與增益平坦度 ΔG19-21
• 2.3.3 輸入與輸出駐波比21
• 2.3.4 穩(wěn)定性21-22
• 2.3.5 輸出ld B壓縮點(Pld B)22
• 2.3.6 三階交調(diào)(IP3)22-23
• 2.3.7 反向隔離度23
• 2.4 塔頂放大器的整機(jī)性能指標(biāo)23-25
• 2.5 本章小結(jié)25-26
• 第3章 濾波器子系統(tǒng)的理論研究和仿真設(shè)計26-51
• 3.1 微波濾波器的理論部分介紹26-32
• 3.1.1 濾波器的分類26-27
• 3.1.2 濾波器的傳輸函數(shù)27-30
• 3.1.3 頻率變換30-32
• 3.2 交叉耦合腔體濾波器的設(shè)計理論32-40
• 3.2.1 同軸腔體諧振器原理33-34
• 3.2.2 同軸諧振腔的調(diào)諧34-35
• 3.2.3 同軸諧振腔的耦合及抽頭實現(xiàn)35-36
• 3.2.4 交叉耦合原理36-38
• 3.2.5 常見交叉耦合拓?fù)浼捌鋫鬏斄泓c分布38-40
• 3.3 濾波器子系統(tǒng)的仿真設(shè)計40-50
• 3.3.1 濾波器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析及電路仿真40-44
• 3.3.2 3D電磁場仿真44-50
• 3.4 本章小結(jié)50-51
• 第4章 低噪聲放大器子系統(tǒng)的理論研究和設(shè)計51-64
• 4.1 低噪聲放大器的S參數(shù)及反射系數(shù)51
• 4.2 平衡式低噪聲放大器理論51-54
• 4.2.1 平衡式放大器的增益特性52-53
• 4.2.2 平衡式放大器的駐波比53
• 4.2.3 平衡式放大器的穩(wěn)定性與可靠性53-54
• 4.3 低噪聲放大器子系統(tǒng)的仿真設(shè)計54-63
• 4.3.1 低噪聲放大器子系統(tǒng)的設(shè)計分析54-56
• 4.3.2 低噪聲放大器子系統(tǒng)的設(shè)計流程56
• 4.3.3 低噪聲放大器子系統(tǒng)的鏈路預(yù)算56-58
• 4.3.4 低噪聲放大器子系統(tǒng)的器件選型58
• 4.3.5 低噪聲放大器子系統(tǒng)的電路仿真58-62
• 4.3.6 低噪聲放大器的電路板設(shè)計62-63
• 4.4 本章小結(jié)63-64
• 第5章 塔頂放大器各模塊的調(diào)試及整機(jī)測試64-72
• 5.1 濾波器及低噪聲放大器的調(diào)試64-65
• 5.1.1 濾波器的調(diào)試64
• 5.1.2 低噪聲放大器的調(diào)試64-65
• 5.2 整機(jī)調(diào)試及測試65-71
• 5.2.1 整機(jī)調(diào)試65-67
• 5.2.2 整機(jī)測試67-71
• 5.3 本章小結(jié)71-72
• 結(jié)論72-73
• 參考文獻(xiàn)73-76
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果76-78
• 致謝78-79
• 個人簡歷79

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