鄔洪森

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移動通信中的天線技術(shù)

鄔洪森

69213部隊75分隊，新疆 喀什 844900

如今的通訊范疇中發(fā)展?jié)摿ψ畲?、市場前景最廣的熱門技能是移動通訊。首先對天線的基本原理進行了闡述，然后對天線的特點及作用進行了分析，最后重點討論了天線在移動系統(tǒng)中的應(yīng)用。

移動通信；天線；技術(shù)

引言

科學(xué)技術(shù)的不斷開展，信息技能的不斷更新?lián)Q代，帶來了通訊技能的疾速開展。移動通信技能樹立在前面幾代的基礎(chǔ)上，發(fā)揚了傳遞高質(zhì)量、高速度數(shù)據(jù)的功用，更加便利用戶使用。本文就對移動通信天線技術(shù)進行了討論[1]。

1 天線的基本原理分析

目前的天線技術(shù)均是利用了自適應(yīng)天線陣列的原理。其過程為：天線陣列接收到信號以后，經(jīng)過反饋控制系統(tǒng)。這一反饋控制系統(tǒng)是由處理器和權(quán)值調(diào)整算法組成的。經(jīng)過反饋控制系統(tǒng)之后，通常會利用特殊的算法對信號進行分析，從而實現(xiàn)對信號的判斷以及判斷出信號干擾達到的方位角度。分析完之后，分析得出的信號會作為天線振元的激勵信號。以此為基礎(chǔ)，我們會調(diào)整與天線陣列相關(guān)的輻射方向圖、其他參數(shù)以及頻率響應(yīng)等。通過對天線陣列的利用，我們可以將波束進行有效合成，并對波束進行明確的指向，進而生成相對獨立的波束。這—過程結(jié)束之后，其方向圖會得到一定的調(diào)整，調(diào)整方式是自適應(yīng)調(diào)整。除此之外，還要對信號變化進行跟蹤，并將干擾的方向調(diào)整為零值，極大地消除干擾。最理想的狀態(tài)是使干擾為零，以此提高接收信號的質(zhì)量，從而達到無線信號質(zhì)量和增加系統(tǒng)容量的目的。以上的過程基本為天線的整個工作原理[2]。

此外，天線引入空分多址（SDMA）方式，根據(jù)信號的空間傳播方向不同，區(qū)分用戶。因此，天線技術(shù)具有許多突出的有點，基于天線的優(yōu)勢和特點，天線技術(shù)成為了移動通信技術(shù)的重要輔助技術(shù)，為移動通信質(zhì)量的提高帶來了可靠的技術(shù)支撐，保障了移動通信整體品質(zhì)的提升。

2 天線的特點及作用分析

2.1 能夠有效抑制干擾信號

在移動通信中，干擾信號的產(chǎn)生原因較多。如果不能有效屏蔽并抑制干擾信號，將會影響移動通信的整體質(zhì)量，使移動通信的信號受到嚴重影響。天線的研發(fā)有效解決了這一問題，對干擾信號產(chǎn)生了有效抑制，不但提高了移動通信的信號傳輸質(zhì)量，還滿足移動通信的數(shù)據(jù)傳輸要求，達到了移動通信數(shù)據(jù)傳輸目標(biāo)。

2.2 抗衰落性較好

在移動通信中，高頻信號衰落是難以解決的問題。信號衰落之后不但會影響通信質(zhì)量，也會影響移動通信設(shè)備的通話效果。而天線有效解決了這一問題，天線通過控制信號接收方向，采用分級技術(shù)，抑制了高頻信號的衰落，提高了高頻信號的傳輸質(zhì)量，滿足了移動通信的發(fā)展需要，具有較好的抗衰落性。

2.3 能夠有效實行移動定位

相對于傳統(tǒng)天線，天線的另外一個優(yōu)勢在于可以實現(xiàn)有效的移動定位，對移動通信設(shè)備的具體位置進行跟蹤記錄，保證信號傳輸?shù)臅惩?。目前，這一功能依靠2個以上的信號傳輸基站即可實現(xiàn)。天線提供的移動定位功能對提高移動通信的功能行具有重要的推動作用，為移動通信設(shè)備的發(fā)展提供了有力的支持。

3 天線在移動系統(tǒng)中的應(yīng)用

3.1 接收技術(shù)

在CDMA網(wǎng)絡(luò)中使用天線，特定的信道承載不同的用戶，因此存在多址干擾和碼間干擾。因此，必須要對這些不良信號進行分析恢復(fù)。天線根據(jù)上行信號評估用戶空間位置和相關(guān)參數(shù)，從而對下行發(fā)射信息作出有效反應(yīng)?，F(xiàn)在，有兩種方法能夠使基站完成化接收，分別為基于信號時域結(jié)構(gòu)處理方法和基于高分辨率陣列信號處理方法。

3.2 發(fā)射技術(shù)

為滿足圖形圖像語音等多媒體數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)的需要，蜂窩系統(tǒng)中的信號發(fā)射功率一定要動態(tài)控制，化發(fā)射根據(jù)用戶的時空差異，只給與每個用戶有效的下行信號，保證其不受同一信道中其他用戶的干擾?；l(fā)射也有兩種方法，即基于反饋和基于上行鏈路估計。前一種方法浪費寬帶，其應(yīng)用沒有后一種方法廣泛。

3.3 信道分配技術(shù)

在通話和各項數(shù)據(jù)傳輸過程中，高效的信道分配是保證信號質(zhì)量、合理利用資源的重要方式。隨著空分信道引人系統(tǒng)，它的動態(tài)分配是技術(shù)難點之一。因為空分信道隨著用戶的空間位置而變化，需要跟蹤用戶以便于及時作出反應(yīng)。所以，空分信道必須隨時進行動態(tài)分配，與時、頻信道的分配相結(jié)合，結(jié)合高效的算法，適用用戶的移動性。

3.4 天線的發(fā)展前景

天線技術(shù)因為其特有的主動調(diào)節(jié)和處理功能，能夠給用戶提供更高質(zhì)量的通訊服務(wù)，是未來通訊業(yè)發(fā)展的趨勢。下一代天線技術(shù)的發(fā)展，除了在原有的功能基礎(chǔ)上進行完善外，還會普及運行到各種通訊類型。未來的天線發(fā)展有以下幾個趨勢：

首先，天線系統(tǒng)的軟件處理能力將會進一步提高，受益于計算機技術(shù)的發(fā)展，系統(tǒng)內(nèi)對于高容量信號的采樣、分析、變頻等處理能力將會進一步加強。從而減少對于硬件設(shè)施的依賴，最終降低天線的安裝成本。其次，天線技術(shù)的功能會進一步完善，趨向于對單一用戶提供更為精細的服務(wù)，滿足用戶多媒體信號操作的需求。接著，天線技術(shù)將會結(jié)合3G網(wǎng)絡(luò)，依托新一代通訊標(biāo)準，做到全時、全天候、全地域靈活反應(yīng)。針對大容量信息流能夠有效應(yīng)對，避免網(wǎng)絡(luò)堵塞，讓無線用戶享受到專線的高質(zhì)量服務(wù)。最后，天線技術(shù)的理論支持將更為豐富，新一代技術(shù)解決方案能夠優(yōu)化信號采集與發(fā)射的性能，并進一步提高無線信號的覆蓋強度與抗干擾、抗衰減性能，進一步減少運營和養(yǎng)護成本，提升設(shè)備的穩(wěn)定性和壽命。

4 結(jié)語

總之，由于信息技能的不斷發(fā)展，移動通信將逐步進入大家的視界，變成通訊行業(yè)的焦點，占有通訊市場的大片份額，帶來前所未有的通訊便捷和優(yōu)勢。因此，我們要抓準機遇，加大對移動通信中的天線技術(shù)的開發(fā)研討，推進它在更大規(guī)模、更深程度上的使用，以提高通訊的質(zhì)量和速度，推進信息技能的進一步發(fā)展。

[1]董麗峰.移動通信中不同類型的天線在不同場景下的應(yīng)用[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2011(22)：52-53.

[2]韓國棟,杜彪,陳如山.衛(wèi)星移動通信相控陣天線研究現(xiàn)狀與技術(shù)展望[J].無線電通信技術(shù),2013,39(4)：1-6.

TN929.5；TN820

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1009-6434（2016）02-0010-01