射頻前端小型化無源器件的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、目前，隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展，無線通信設(shè)備正朝著小型化、低成本、低功耗和多功能的方向發(fā)展。無源器件的小型化和高性能是這一目標(biāo)的必備條件之一。同時多徑衰落、頻譜擁擠、噪聲干擾等問題大大影響了數(shù)據(jù)率的提高，分集天線為系統(tǒng)小型化和高可靠性提供了新的解決途徑。本論文主要研究了小型化極化分集天線和小型化微帶巴倫，以及雙頻帶巴倫，論文的主要工作包括的以下內(nèi)容:
　　首先，介紹了無線通信中的分集技術(shù)和小型化技術(shù)，以及天線和巴倫的一些基礎(chǔ)理論。還

2、介紹了巴倫的測量方法及天線的幾種數(shù)值分析方法。
　　其次，根據(jù)這些理論，第三章提出了一種小型化極化分集天線，該天線由兩個方向相互垂直的T形天線單元實(shí)現(xiàn)線性極化分集，通過在接地板上開L形的槽，實(shí)現(xiàn)了天線的小型化，并且提高了兩個端口的隔離度。所實(shí)現(xiàn)的天線是傳統(tǒng)T形微帶天線體積的57％。仿真和測量結(jié)果表明，該天線工作在2.4GHz，兩個端口上的回波損耗小于-10dB的帶寬均大于30％，兩端口隔離度基本在-20dB以下。增益最大可以達(dá)到4

3、.345dBi。
　　接著，提出一種雙頻的微帶巴倫。雙頻微帶巴倫結(jié)構(gòu)是采用枝節(jié)法來實(shí)現(xiàn)雙頻的，用中間最寬的微帶線Line來控制巴倫的頻率，它的長度為四分之一波長。為了實(shí)現(xiàn)雙頻，在輸入端口處加了分枝，由分枝產(chǎn)生新的諧振來控制巴倫的低頻。仿真和測試結(jié)果表明，所實(shí)現(xiàn)的巴倫工作在1.57GHz和2.4GHz頻段上，回波損耗小于-10dB時，該巴倫相對帶寬約為56％。S21和S31在工作頻段上基本是等幅反相的，表明輸出端達(dá)到了平衡輸出。

4、r>　　最后，提出一種小型化微帶巴倫的結(jié)構(gòu)。通過加入短路探針，使巴倫頻率降低，實(shí)現(xiàn)了小型化。同時，由于短路探針的加入，打破了原來輸出端口之間的平衡，因此，在端口2處接地板上開了個矩形小槽，用來抵消這種不平衡，使輸出端的幅度和相位達(dá)到穩(wěn)定和平衡。本文仿真了2.4GHz和5.2GHz兩種小型化微帶巴倫。諧振頻率為2.4GHz的巴倫總面積大小為17.5mm×18mm。仿真結(jié)果表明，巴倫反射損耗小于-10dB的工作頻段為1GHz-3.42GHz