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随着人们对通信质量要求的不断提高，移动通信系统快速发展，目前，3G网络已经逐步得到了普及，而准4G的TD-LTE系统已经在部分地区开始了商用，本文主要针对LTE直放站的发射链路各个模块进行模型的研究，重点是对发射链路的核心部分功率放大器进行模型的建立，还对其他模块如滤波器与天线进行了理论分析与仿真。对于功放的行为模型，从ADS的Doherty功放仿真电路中提取相应参数，在分析传统功放行为模型的基础上，提出了一种改进的模型——有理函数模型，并通过实例仿真分析验证了模型的性能。同时，对于在非线性电路分析中广泛应用的谐波平衡法，在研究牛顿解法的基础上，提出了拟牛顿解法在保证迭代程序收敛性的同时能够简化计算，提高仿真速度的设想。 对于滤波器电路的设计，采用了平行耦合微带线的结构，根据相应的理论分析进行参数的求解，在ADS环境下建立相应的模型电路，通过仿真与优化，设计出了一个重量轻、结构紧凑、性能好的平行耦合带通滤波器。发射链路末端天线的设计同样采用了微带线的结构，通过组一个四元阵，使其满足了高增益的指标。整个阵列为一个中心对称的图形，为了克服微带贴片天线带宽窄的缺点，采用两块板子的新结构，中间利用空气介质，两块板材利用塑料的尼龙柱进行连接，调节两个板子的厚度与空气层的厚度来等效增加板子的厚度。在HFSS里建立相应的仿真模型，通过不断的调谐与优化，最终的仿真结构很好的满足了LTE直放站天线的设计指标。