论文部分内容阅读
智能天线独特的性能已经使其成为移动通信领域研究的热点.智能天线的研究涉及到阵列天线、射频技术、数字信号处理、电波传播、自适应波束形成算法以及优化准则等多个领域.该文在广泛调研和跟踪国内外通信系统和智能天线技术研究动态的基础上,结合自身的研究背景,针对未来的宽带移动通信W-CDMA系统技术,结合软件无线电的概念,进行智能天线射频系统技术的方案论证和研制.在对智能天线概念和基本原理介绍的基础上,针对智能天线射频系统中的各个组成部分包括宽带天线阵列、射频电路系统和天线阵列校准系统分别进行了理论分析、系统和电路仿真、电路设计和实验研究,最后建立了完整的应用于W-CDMA系统的智能天线射频实验系统.在智能天线阵列设计和研究过程中,研制了一种结构简单和设计方便的新型双偶极子型宽带平面印制天线单元,并针对该天线的结构特点进行了理论分析和实验研究.进一步将此天线作为单元组成阵列,并设计了相应的阵列馈电结构,最后将其组成多元共形阵列.具体针对第三代通信系统W-CDMA通信频段对天线阵列系统进行设计,对阵列的结构和分布进行了理论分析和优化,最后完成了天线阵列的制作并进行了实验测试.智能天线射频电路系统的关键技术研究主要包括宽带射频接收模块及相应的多路本振网络研究两个方面.文中首先针对W-CDMA系统基站接收频段,对宽带射频接收模块进行方案论证、元器件选型、电路仿真,并根据智能天线实验系统性能要求进行电路实现和实验测试.多路本振系统的研究包括本振网络的方案设计与元器件选型、本振源研制和多路功分模块的电路仿真与设计等.射频电路测试结果表明:各路射频接收模块在接收频段内接收线性度很好.对于整个智能天线实验系统提出了可行的多通道的阵列校准方案,并在智能天线射频系统中加以实现,使得整个系统可以进行实时校准.同时对智能天线射频系统的幅相误差对系统波束形成性能的影响进行了理论分析.在系统结构上进行了天线阵列和射频电路的整体设计,将各种射频电路经过合理化的结构设计后内置于天线阵列,做到整个智能天线射频系统与基带系统接口简洁,控制方便.完成的整个智能天线射频系统测试结果表明该系统工作稳定,满足信道带宽要求,输出波形无失真,且中频输出信号与天线系统接收信号功率的线性度很好.