微波射频器件和天线的精细设计与实现

绪论

第1章 耦合线带通滤波器设计与实现

1.1 耦合线带通滤波器介绍

1.2 耦合线带通滤波器的ADS仿真

1.2.1 新建ADS设计工程

1.2.2 ADS数值参数仿真

1.2.3 微带线电路模型仿真

1.3 耦合线带通滤波器的HFSS仿真

1.3.1 新建设计工程

1.3.2 添加参数变量

1.3.3 滤波器建模

1.3.4 设置激励端口

1.3.5 创建辐射边界条件

1.3.6 求解设置

1.3.7 设计检查和运行仿真

1.3.8 查看S参数

1.3.9 查看群时延曲线

1.3.10 参数优化

1.4 PCB制板

1.5 滤波器实物图及测试

第2章 双频带耦合线功率分配器设计与实现

2.1 双频带功分器概述

2.2 功分器的ADS仿真

2.2.1 新建ADS设计工程

2.2.2 ADS数值参数仿真

2.2.3 微带线电路模型仿真

2.3 HFSS电路仿真

2.3.1 新建设计工程

2.3.2 添加设计变量

2.3.3 功分器建模

2.3.4 设置激励端口

2.3.5 创建辐射边界条件

2.3.6 求解设置

2.3.7 设计检查和运行仿真

2.3.8 查看S参数

2.3.9 参数优化

2.4 PCB制板

2.5 功分器实物图及测试

第3章 强耦合度高定向性耦合器设计与实现

3.1 高定向性耦合器介绍

3.2 高定向性耦合器的ADS仿真

3.2.1 新建ADS设计工程

3.2.2 查看仿真结果

3.3 高定向性耦合器的HFSS全波仿真

3.3.1 新建设计工程

3.3.2 添加设计变量

3.3.3 耦合器建模

3.3.4 设置激励端口

3.3.5 创建辐射边界条件

3.3.6 求解设置

3.3.7 设计检查和运行仿真

3.3.8 查看S参数和相位信息

3.3.9 参数优化

3.4 耦合器实物图及测试

第4章 宽带圆极化天线设计与实现

4.1 圆极化天线介绍

4.2 圆极化天线HFSS全波仿真

4.2.1 新建设计工程

4.2.2 添加设计变量

4.2.3 圆极化天线建模

4.2.4 设置激励端口

4.2.5 创建设置边界条件

4.2.6 求解设置

4.2.7 设计检查和运行仿真

4.2.8 查看天线的S参数

4.2.9 参数优化

4.2.10 查看最终结果

4.3 天线实物图及测试

第5章 Origin和典型数据图片处理

5.1 双频功分器S参数

5.1.1 创建项目并生成S参数结果图

5.1.2 美化曲线

5.1.3 美化显示窗口

5.2 圆极化天线S参数绘制

5.2.1 创建项目并生成初步结果图

5.2.2 美化曲线

5.2.3 美化显示窗口

5.3 圆极化天线的轴比

5.3.1 创建项目并生成初步结果图

5.3.2 美化曲线

5.3.3 美化显示窗口

5.4 圆极化天线圆极化方向图

5.4.1 创建项目并生成初步结果图

5.4.2 美化曲线

5.4.3 美化显示窗口

参考文献

《微波射频器件和天线的精细设计与实现》是一本专业完整且通俗易懂的介绍微波射频器件和天线的设计与实现的书籍。

《微波射频器件和天线的精细设计与实现》通过实例讲解的形式，详细介绍了耦合线带通滤波器、双频带耦合线功率分配器、强耦合度高定向性耦合器、宽带圆极化天线等器件的从理论、设计、仿真、制作、实测到形成报告的完整过程，以帮助读者培养独立完成完整科研工作（包括立项、执行、验收到文档总结）的能力。

对于TD-LTE网络，在8通道天线的设计中，首先需要考虑FAD频段的超宽带应用需求，实现天线的宽频化。智能天线最初应用于TD-SCDMA网络，其工作频段为F频段（1880～1920MHz）和A频段（2010～2025MHz）。在这两个频段，天线采用了0.5波长设计，水平面半功率波束宽度为90°，通过广播赋形权值合成65°广播波束。在TD-LTE阶段，智能天线若要兼容TD-SCDMA，可在F频段和A频段沿用0.5波长设计，保持和TD-SCDMA窄带天线的同等性能。同时，TD-LTE智能天线还需要支持D频段（2575～2635MHz），为了在此频段获得良好的波束特性，提高辐射效率，可采用兼容的0.7波长设计，将水平面半功率波束宽度变为65°，实现单元阵列直接用于广播信道。这样，通过F、A频段0.5波长和D频段0.7波长设计技术的融合，兼顾了TD-SCDMA和TD-LTE的要求，实现了对F、A、D多频段的支持。

传统天线包括智能天线都属于无源器件，由于不直接对天线供电，天线内部也没有可用于信息交互的电子电路和接口，在对天线的管理方面长期存在挑战与难题。当有源器件发生损坏时可以传送告警信息，同时有源器件也会同系统网管侧交互大量信息，这些都非常有利于通信设备的远端管理和维护；而天线作为无线通信的末端，该功能的缺失在一定程度上导致了天馈管理的混乱。

另一方面，智能天线不同于传统天线，“权值”是智能天线实现广播波束赋形的重要参数，且该参数同智能天线产品型号密切相关。每个智能天线必须从系统侧配置好正确的权值信息，才能最大程度发挥其性能。

现有的权值管理手段之一，是设立“权值版本管理中心”，天线厂家将各型天线的最新版权值发给运营商的管理网站，由运营商作为权值的出口，网站的后台数据库存储各个厂家的各型天线的权值；在建站时，各主设备厂家的OMC从网站读取权值，并下载到基站内存储；通过输入厂家型号、波束宽度等信息，从基站的存储信息中可以得到权值信息。