论文围绕短距离无线通信系统射频前端,讨论了三个方面的研究内容:基于ISM频段的无线局域网(WLAN)射频收发前端有源部分关键模块的研究;WLAN短距离无线通信的射频滤波器的研究;具有阻带特性的室内短距离数据传输的超宽带(UWB)天线的研究。在ISM频段的无线局域网有源部分关键器件,包括频率源、低噪声放大器和功率放大器的研究方面,主要完成了三部分工作:首先,针对课题WLAN射频前端的主要技术指标,提出了收发机设计方案,并对收发链路指标进行了分析,给出了前期链路预算和指标分配结果;其次,介绍和分析各个关键器件的性能参数,并结合相关仿真软件ADS、ADISimPLL进行了仿真与设计;最后,完成了版图设计,并对各个模块进行了加工与测试,测试结果表明,设计的器件基本满足WLAN短距离无线通信射频前端的指标需求。在WLAN短距离无线通信的射频滤波器研究部分,主要完成了两方面的工作:第一,论述了SIR阶梯阻抗滤波器的设计理论、提出了发夹型微带带通滤波器的通用设计方法,并给出了ISM频段中心频率为2.45 GHz的发夹型带通滤波器的电路及仿真结果;第二,针对WLAN单频和双频工作特性的需求,采用双E型谐振器耦合的方式得到双频滤波器,并在E型结构的短路枝节引入PIN二极管,利用PIN二极管的导通与截止状态在外加控制电压下可进行切换的特性,设计了一款具有单通带(5.25 GHz)和双通带(2.45 GHz/5.25 GHz)特性的平面微带滤波器。为了避免UWB系统的频段与其它通信频段(如WLAN、WiMax)之间存在互相串扰的问题,近年来具有带阻性质的UWB天线获得了广泛的研究。但由于极窄带阻结构设计较难,绝大部分文献设计的超宽带阻带天线对WLAN频段的抑制频段都覆盖5-6GHz,而工作在5GHz的WLAN频段为5.15-5.35GH,5.725-5.825GHz两个频段,这就导致5.35-5.725GHz之间的频率资源的浪费。在室内短距离数据传输的超宽带带阻天线研究方面,主要是针对这一缺陷,并结合目前一些典型文献中出现的在平面超宽带天线上实现带阻特性的方法,详细介绍了作者设计的两个创新性结构的具有极窄带阻特性的平面超宽带天线。
