蘭惠

【摘要】 作為現(xiàn)代通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，智能天線技術(shù)對(duì)于提高無(wú)線通信質(zhì)量具有重要作用。本文首先介紹了智能天線的基本工作原理，然后分析了智能天線技術(shù)在無(wú)線通信中的優(yōu)勢(shì)和具體應(yīng)用，為今后智能天線技術(shù)在無(wú)線通信中的應(yīng)用提供參考。

【關(guān)鍵詞】 智能天線技術(shù) 無(wú)線通信 應(yīng)用

智能天線技術(shù)采用空分復(fù)用技術(shù)，根據(jù)信號(hào)傳播方向上的不一致性把具有相同時(shí)隙、相同頻率的信號(hào)在空域區(qū)域進(jìn)行區(qū)分，能夠大幅度提高頻譜資源的利用效率、減少地形、建筑等對(duì)電波傳播的影響。隨著無(wú)線通信系統(tǒng)容量需求的增加，智能天線技術(shù)將會(huì)更廣泛的應(yīng)用到無(wú)線通信中。

一、智能天線技術(shù)的基本工作原理

智能天線是一種能夠進(jìn)行側(cè)向和形成波束的天線陣列，其使用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)形成空間定向波束，能夠讓零陷或旁瓣對(duì)準(zhǔn)干擾信號(hào)到達(dá)方向、天線主波束對(duì)準(zhǔn)期望用戶(hù)信號(hào)到達(dá)方向，以此完成利用無(wú)線移動(dòng)信號(hào)、抑制干擾信號(hào)的功能。

二、智能天線技術(shù)在無(wú)線通信中的優(yōu)勢(shì)及具體應(yīng)用

2.1 智能天線技術(shù)在無(wú)線通信中的優(yōu)勢(shì)

（1）節(jié)省系統(tǒng)成本。在使用同樣的發(fā)射功率的情況下，使用智能天線的基站能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)更大區(qū)域的覆蓋，而在要求同樣覆蓋范圍的情況下，便可以使用較低功率的放大器便能滿(mǎn)足所需的功率要求，因而大大節(jié)省了系統(tǒng)成本。（2）抗衰落。信號(hào)衰落是無(wú)線通信中的一個(gè)重要問(wèn)題，使用普通的定向天線或全向天線都會(huì)造成信號(hào)失真嚴(yán)重。而使用智能天線技術(shù)對(duì)信號(hào)的接受方向進(jìn)行控制，利用自適應(yīng)成束技術(shù)構(gòu)成波束的方向性，從而減少信號(hào)衰落的影響。另外使用智能天線還能夠提高分集增益，這也在一定程度上增強(qiáng)了天線陣列接收的靈敏性和基站發(fā)射機(jī)的同等輻射功率。（3）提供多種增殖業(yè)務(wù)及移動(dòng)臺(tái)的定位?；静捎弥悄芴炀€技術(shù)能夠?qū)臻g特征矩陣進(jìn)行獲得性接收，從而獲取信號(hào)的到達(dá)方向和功率估值。按照此種技術(shù)手段，使用兩個(gè)基站便能將用戶(hù)定位在極小區(qū)域，以此獲取移動(dòng)用戶(hù)的方位信息[2]。（4）擴(kuò)大無(wú)線通信系統(tǒng)容量。智能天線通過(guò)零陷或旁瓣對(duì)準(zhǔn)干擾信號(hào)到達(dá)方向和天線主波束對(duì)準(zhǔn)期望用戶(hù)信號(hào)到達(dá)方向來(lái)使載干比得到不同程度的提高。而系統(tǒng)容量是由載干比決定的，因此，智能天線的應(yīng)用擴(kuò)大了無(wú)線通信系統(tǒng)的容量。（5）降低干擾。智能天線工作過(guò)程中會(huì)對(duì)信號(hào)進(jìn)行有方向性的接收，而抑制接收方向以外的其他干擾信號(hào)，因此降低了其他信號(hào)對(duì)系統(tǒng)的干擾。

2.2 智能天線在無(wú)線通信中的具體應(yīng)用

（1）在TD-SCDMA系統(tǒng)中的應(yīng)用。智能天線技術(shù)在TD-SCDMA系統(tǒng)中的應(yīng)用是最為廣泛的。TD-SCDMA系統(tǒng)主要采用了TDD方式來(lái)保上下行射頻信道的可靠性對(duì)稱(chēng)，而通過(guò)其有效的對(duì)稱(chēng)性完成其高效率傳輸，因此其能夠克服多只干擾、多徑干擾、天線上下行波束賦形等多種問(wèn)題。TD-SCDMA系統(tǒng)中的智能天線使用了8個(gè)天線單元的同心陣列構(gòu)成，相比較傳統(tǒng)的全方位天線，智能天線的使用能夠增強(qiáng)信號(hào)的載干比、獲得更高的增益、更有效的降低發(fā)射功率。（2）在無(wú)線市話(huà)系統(tǒng)中的應(yīng)用。下面以京瓷500mW基站建設(shè)為例進(jìn)行介紹。①智能處理單元。在無(wú)線市話(huà)系統(tǒng)中的智能處理部分是基站的調(diào)制解調(diào)模塊，此模塊的DSP單元能夠完成對(duì)四個(gè)獨(dú)立的天線單元發(fā)射和接收信號(hào)的處理，同時(shí)進(jìn)行空間通道的用戶(hù)識(shí)別、干擾抑制、信號(hào)的分集、自適應(yīng)控制等。獨(dú)立的四根天線其發(fā)送到天線上的高頻信號(hào)都擁有獨(dú)自的控制單元，且不會(huì)受其他天線的干擾。在DSP完成處理后數(shù)據(jù)結(jié)果會(huì)及時(shí)發(fā)射到射頻模塊，然后射頻模塊會(huì)根據(jù)計(jì)算結(jié)果控制調(diào)整射頻信號(hào)的相位振幅。②陣列天線。無(wú)線市話(huà)系統(tǒng)主要采用四面立體結(jié)構(gòu)的智能天線，其是由四根對(duì)稱(chēng)排列分布的天線構(gòu)成，二每根天線都有四個(gè)基本振子組成。③在基站中已有的3個(gè)用戶(hù)基礎(chǔ)上，利用SDMA技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)第四個(gè)用戶(hù)的接入。具體連接過(guò)程為：系統(tǒng)先判斷分析通話(huà)用戶(hù)所在的具體為止，然后分析空間位置不在同一軸線位置上的位置條件對(duì)兩個(gè)用戶(hù)進(jìn)行時(shí)隙組合，以此建立相應(yīng)的空間信道；再在剩余時(shí)隙的基礎(chǔ)上對(duì)第四個(gè)用戶(hù)進(jìn)行連接。

三、結(jié)束語(yǔ)

智能天線技術(shù)在無(wú)線通信中所具有的優(yōu)勢(shì)是其他技術(shù)所無(wú)法取代的，其廣泛應(yīng)用能夠大幅度提高無(wú)線通信質(zhì)量、改善系統(tǒng)的抗干擾性、擴(kuò)大系統(tǒng)容量，并實(shí)現(xiàn)同一地址的專(zhuān)用網(wǎng)頻率共享。在今后的智能天線技術(shù)研究上，要不斷克服其應(yīng)用中存在的問(wèn)題及瓶頸，以不斷拓展智能天線技術(shù)在無(wú)線通信中的應(yīng)用范圍。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 溫春玲. 智能天線及其在無(wú)線通訊中的應(yīng)用分析[J]. 中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品. 2013，13（14）：74-75

[2] 龐漢勛. 智能天線在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用[J]. 信息與電腦（理論版）. 2011，12（29）：62-63

[3] 鄧滿(mǎn)蘭. 智能天線在移動(dòng)通信中的應(yīng)用[J]. 考試周刊. 2010，05（35）：57-58