關(guān)于智能天線的應(yīng)用問(wèn)題分析與探討

賈磊

【摘要】 本文主要就智能天線在移動(dòng)通信中的應(yīng)用問(wèn)題進(jìn)行了分析，智能天線被公認(rèn)為是未來(lái)移動(dòng)通信的一種發(fā)展趨勢(shì)。它在衛(wèi)星通信、無(wú)線接入、移動(dòng)通信、軍事通信等系統(tǒng)中，均有著其重要應(yīng)用。智能天線具有抗干擾能力強(qiáng)、頻率利用率高等一系列優(yōu)點(diǎn)。它同樣起著電磁波的輻射和感應(yīng)作用，本文就此提出了一些自己的觀點(diǎn)和看法，可供同行業(yè)工作人員參考。

【關(guān)鍵詞】 智能天線 移動(dòng)通信 發(fā)展

智能天線技術(shù)在衛(wèi)星通信，移動(dòng)通信，無(wú)線接入以及軍事通信中，對(duì)于增加通訊容量，降低信號(hào)干擾，已成為近代通訊技術(shù)及全球通訊技術(shù)的研究熱點(diǎn)之一。

一、智能天線的結(jié)構(gòu)原理

作為一種具有波束形成能力和測(cè)向能力的天線陣列，智能天線可以利用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，然后向空間發(fā)送定向波束，從而可以使信號(hào)主波束到達(dá)期望用戶的方向。

二、智能天線的實(shí)現(xiàn)

自適應(yīng)處理器，天線陣列和波束形成網(wǎng)絡(luò)作為智能天線陣的主要三個(gè)部分，自適應(yīng)處理器可以把一部分有規(guī)律的信號(hào)轉(zhuǎn)換成與各波束一一對(duì)應(yīng)的相位和幅度，從而來(lái)確定網(wǎng)絡(luò)形成的各部分。和開(kāi)始使用的復(fù)雜模擬電路不同，如今的智能天線使用的是數(shù)字波束形成方式即DBF，不僅可以采用數(shù)模結(jié)合的方法去處理，也可以用計(jì)算機(jī)軟件來(lái)完成數(shù)據(jù)和信號(hào)的處理和接收，這兩種方法不僅可以保證信號(hào)處理的精確度，速度上也可以實(shí)現(xiàn)迅速和靈活的特點(diǎn)。

三、智能天線在移動(dòng)通信中的應(yīng)用

3.1 抗干擾，抗衰落

智能天線在陸地移動(dòng)通信過(guò)程中往往會(huì)遇到一個(gè)很大的問(wèn)題，那就是信號(hào)的衰落，一般的全向天線或者定向天線會(huì)因此而使信號(hào)較大程度上的失真。如果我們采用智能天線系統(tǒng)的話來(lái)控制信號(hào)的接收方向，讓天線自主去適應(yīng)波數(shù)構(gòu)成的方向性，從而可以一定程度上極大的降低信號(hào)衰落對(duì)其的影響。

3.2 擴(kuò)大系統(tǒng)容量

隨著全球通訊業(yè)務(wù)量的需求的逐漸增加，擴(kuò)大信號(hào)的覆蓋范圍和基站的信息容量成為了當(dāng)務(wù)之急，擴(kuò)大信息容量不僅能使在一定數(shù)據(jù)量下用戶數(shù)目的增加，還能夠保證系統(tǒng)的通信容量的增加，從而可以提高頻譜的效率。但是我們需要在盡量減少網(wǎng)絡(luò)新建額基站數(shù)量的同時(shí)，必須要通過(guò)各種方式來(lái)提高頻譜的利用效率。

為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，用智能天線技術(shù)來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)天線，即用多波束板狀天線來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)定向或非定向電線。這樣不僅可以提高頻譜的利用效率，還能夠減少移動(dòng)通信系統(tǒng)上同頻信號(hào)相互間的干擾，最大限度上增強(qiáng)了現(xiàn)在我國(guó)現(xiàn)有的移動(dòng)通訊基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施建設(shè)的性能。擴(kuò)大了系統(tǒng)的容量。

未來(lái)智能天線的發(fā)展趨勢(shì)應(yīng)該為其可以允許任何一類型的無(wú)線信號(hào)通道同任意波束進(jìn)行配對(duì)，這樣一定程度上完全可以保證在信號(hào)堵塞嚴(yán)重的地區(qū)擁有更多的信號(hào)通道資源，從而可以成數(shù)倍的速度增加系統(tǒng)的容量。并且智能天線還能夠在給定的頻譜的條件下通過(guò)多波束去形成可以增加的新的信息傳播通道。

3.3 提高系統(tǒng)質(zhì)量

對(duì)于智能天線來(lái)說(shuō)，提高系統(tǒng)質(zhì)量可以從好幾個(gè)方面來(lái)詳細(xì)說(shuō)明，在多徑信號(hào)傳播途中，由于延時(shí)拓展引起的代碼之間（ISI）的串?dāng)_，很大程度上限制了數(shù)據(jù)傳輸?shù)男省Ｋ哉f(shuō)使用智能天線之后，一方面不僅可以在某一特定方向上形成高增益波束，同時(shí)還能夠使其在其他方向上形成波束的零點(diǎn)，從而提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

3.4 可以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)臺(tái)的定位

在信號(hào)基站采用智能天線技術(shù)之后，通過(guò)一系列的技術(shù)革新，可以將終端用戶鎖定在一個(gè)比較小的范圍內(nèi)，由于目前我國(guó)大部分使用的是第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)，所以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)臺(tái)的定位從而可以推出很多和客戶位置有關(guān)聯(lián)的新的業(yè)務(wù)套餐，從而提高各大通訊運(yùn)營(yíng)商的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力。

四、智能天線技術(shù)的研究方向

作為我國(guó)通訊科學(xué)技術(shù)研究的重點(diǎn)課題之一，智能天線技術(shù)的發(fā)展也越來(lái)越成熟，與傳統(tǒng)天線相比，智能天線除了有抗干擾，抗衰落等優(yōu)點(diǎn)之外，它還可以同樣起著電磁波的輻射和感應(yīng)作用。智能天線技術(shù)本身的優(yōu)越性在于它的靈活性，不僅可以使自身信號(hào)不被干擾，還可以減少干擾其他信號(hào)的機(jī)會(huì)，這之中體現(xiàn)出來(lái)的自選擇，自由化和自適性等等新興的概念，對(duì)我國(guó)乃至世界上的通訊科學(xué)和通訊事業(yè)起了極大的推動(dòng)作用。

參 考 文 獻(xiàn)

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[2] 曹愷，裘正定. 智能天線技術(shù)在未來(lái)移動(dòng)通信系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 電子工程師.，2001（01）

[3] 裴小燕，胡健棟. 智能天線在未來(lái)移動(dòng)通信系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 通訊世界，2000（11）