802.11n智能天线的开关电路研制

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随着无线局域网应用的迅猛发展,能提供高质量、高带宽的基于802.11n的无线局域网将有着广泛的应用。802.11n的无线访问接入点(AP)采用波束切换智能天线,并结合MIMO和OFDM等热门通信技术,能实现波束的智能调整,保证用户能稳定的实现数据的快速传输。开关电路是波束切换天线的重要组成部分。本文在介绍射频电路设计基础理论和开关电路主要指标的基础上,分析比较了多种开关器件和开关电路,认为PIN二极管开关因其开关性能较好,尺寸小,成本低,很适合应用于802.11n的访问接入点。针对PIN开关设计中的关键技术进行研究,首先研究了各开关支路PIN管与公共节点直接相连的开关结构来实现频段较宽的单刀多掷开关。为了能提高PIN管的使用频率范围,研究了几种提高PIN开关隔离度的方法。对于实际的开关电路设计,研究了微带线减少突变的阻抗连续性设计,信号通孔旁通过加接地通孔来改善性能,以及在电路板中微带线和同轴线间好的转换结构设计、微带电路板的仿真方法等。在本文研究的这些关键技术基础上,依据802.11n的频率使用范围,制作了应用于2.4-2.484GHz频段的单刀三掷开关和应用于5.15-5.85GHz频段的单刀四掷开关。经过调试和实际性能测试,开关导通时插入损耗均小于1dB,公共端口驻波比均小于1.7,开关断开时隔离度均大于15dB,具有较好的开关性能,能满足802.11n无线访问接入点的使用要求。但有些技术指标的仿真数值和实测数值仍存在着一点差别,这需要在以后的工作中改进。
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