GSM/DCS/WLAN合路器和天线及耦合器的设计

【摘要】近年来,移动通信GSM.DCS网络的发展日趋成熟,数据业务的需要不断增加。然而,随着城市规模的迅速扩大,规模大、结构复杂的建筑物越来越多,对室外基站的移动通信网络信号有着很强的衰减作用,造成室内移动通信网络的通信质量变差。因此,这就迫切需要运营商提供良好的室内信号覆盖,以提高通信网络的总体通信质量。同时,由于无线局域网(WLAN)具有灵活性和移动性、安装便捷、易于进行网络规划和调整、易于定位故障、易于扩展等优点,近年来发展也十分迅速。因此,在新建GSM、DCS和WLAN网络室内覆盖时,为了避免重复建设,节约成本,通常要求将这几种无线信号合路,共用一套室内分布系统。室内分布系统主要包括：合路器、室内分布天线、耦合器等。其中,合路器需具有很高的隔离度；室内分布天线需要覆盖无线通信系统的多个频段,而且要求在各个频段内要有足够高的增益；耦合器需要满足宽带的要求,而这些实现起来都有一定的技术难度,所以,研究应用于GSM/DCS/WLAN室内分布系统的合路器、天线及耦合器具有很高的理论意义和实际意义。本文的任务就是设计应用于GSM/DCS/WLAN室内分布系统的合路器、天线及耦合器。本文采用开裂环谐振器的结构设计实现三频合路器,在输入输出馈线两边的合适位置分别耦合上不同频率的信号,每个通带内的谐波被大大抑制,有效地提高了各频段间的隔离度。本文所设计的天线是在台湾学者Horng-DeanChen设计的一个共面波导馈电的双频单极子天线的基础上,引入特征阻抗偏离50Ω的非对称共面波导馈电,产生了第三个谐振频点,最终实现覆盖GSM、DCS和WLAN频段的三频天线,并进一步通过组成三元直线阵列天线的方法,实现了室内分布系统天线的高增益要求。本文采用多节非对称平行耦合线结构来实现宽带耦合器,使耦合器能够覆盖GSM、DCS和WLAN所在的0.88～2.5GHz频段。本文采用理论设计和电磁仿真软件优化设计相结合的方法进行设计,并根据设计结果进行了实际的加工和测试。测试结果表明,本文所设计的合路器、天线和耦合器的各项指标均达到设计要求。
【作者】汪健；
【导师】栾秀珍；李英杰；
【作者基本信息】大连海事大学，电子与通信工程，2014，硕士
【关键词】室内分布系统；合路器；多频天线；宽带耦合器；

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