【摘 要】
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在移动通信系统中,基站天线作为收发传播介质的接口承担着信号发射和接收的作用。通讯运营商为了提升网络速度,增加信号覆盖,对于基站天线的电性能提出了更高的要求,例如通讯
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在移动通信系统中,基站天线作为收发传播介质的接口承担着信号发射和接收的作用。通讯运营商为了提升网络速度,增加信号覆盖,对于基站天线的电性能提出了更高的要求,例如通讯运营商对于天线的三阶无源互调最低要求达到了-150dBc;天线逐渐向集成化发展,内置电调天线已经成为主要趋势,这对实现电调功能的移相器也带来了新的要求。基站天线作为基础的网络硬件设备,是保证网络通畅运行的前提,一旦性能发生异常,可能会导致信号中断,底噪过高等问题,并且需要安排人员上塔进行更换,这在人力成本日益上涨的今天越来越成为运营商的困扰。目前现有基站天线设计生产厂家,在天线互调生产控制中,遵循的是手工装配以及过程管控方法,但是过度依赖员工技能;在天线移相器设计中采用介质耦合移相器但是体积大不适合低频范围应用,无法很好的适应市场提出的新要求。在天线的新品开发环节主要依据实验以及样机进行量产前验证,但是对于现实中变异的影响可能无法预估,对后续导致的问题很难进行风险管理。本论文选取一款针对北美市场开发的600MHz低频电调天线,在移相器设计中采取一分四的空气带状线耦合移相器,根据馈电网络分析方法,传输线以及阻抗匹配理论,提出了调整移相器匹配电路的线路宽度以提高回波损耗的方案,同时引入材料变异因素的公差分析,从中发现移相器绿油厚度的差异造成的潜在影响,提前通过供应商工艺改善以及加入制程关键参数控制,避免了量产阶段失效的隐患。而在三阶互调参数上,采用全新焊接工艺-选择性自动焊方案来提高三阶互调,并且通过采用试验设计(DOE,design of experiment)建立模型确定了焊接对于三阶互调的关键参数以及回归方程,预测了最优参数设置。最后的优化结果通过实测得到了验证。这种实验方法能够减少实验次数有效降低成本并且系统性的分析预测结果。
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