簡(jiǎn)析移動(dòng)通信中的天線技術(shù)

喬永蓉

摘 要：在移動(dòng)數(shù)據(jù)不斷增長(zhǎng)的背景下，人們開始對(duì)通信質(zhì)量提出了更高的要求。不論是在哪種通訊環(huán)境下，如何不讓信號(hào)受到干擾是關(guān)鍵，天線技術(shù)是在通信技術(shù)支持下發(fā)展起來的技術(shù)，如今該技術(shù)更加智能化，為社會(huì)的發(fā)展起到重要作用。本文從天線的基本原理入手，討論天線的特點(diǎn)和作用，并分析如何在移動(dòng)系統(tǒng)中利用天線技術(shù)，希望對(duì)相關(guān)研究具有幫助作用。

關(guān)鍵詞：移動(dòng)通信 天線技術(shù) 通信質(zhì)量

在科技不斷發(fā)展的背景下，通信系統(tǒng)幾乎遍布世界的每個(gè)角落，對(duì)人們的生活也產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。天線系統(tǒng)的工作環(huán)境十分復(fù)雜，并且所處的環(huán)境也在頻繁變化，受到溫度、地形等因素的影響，電波會(huì)出現(xiàn)一定程度的衰落，通過對(duì)相關(guān)智能化的天線技術(shù)利用可以顯著提升通訊質(zhì)量，滿足社會(huì)的發(fā)展需要。

一、天線技術(shù)的基本原理

當(dāng)前的天線技術(shù)主要是利用了天線陣列的原理，在天線陣列接收信號(hào)之后，會(huì)經(jīng)過處理器和權(quán)值算法系統(tǒng)調(diào)整的反饋控制系統(tǒng)，然后對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析，進(jìn)而判斷出干擾信號(hào)的方位和角度，同時(shí)會(huì)把信號(hào)轉(zhuǎn)化為天線振元激勵(lì)信號(hào)。在通信系統(tǒng)下，智能化的天線起到新的傳播媒介作用，可以自行調(diào)節(jié)參數(shù)和數(shù)據(jù)，對(duì)有限的信道資源進(jìn)行充分利用，最終讓通信系統(tǒng)處于最佳狀態(tài)。

二、天線技術(shù)的特點(diǎn)和作用

首先，可以對(duì)干擾信號(hào)起到抑制作用。信號(hào)的干擾因素在移動(dòng)通信中有多種，在不及時(shí)對(duì)干擾信號(hào)進(jìn)行屏蔽的時(shí)候，就會(huì)對(duì)通信質(zhì)量造成影響。對(duì)天線技術(shù)的研發(fā)合理利用可以解決這一問題，為保證信號(hào)的高質(zhì)量傳輸起到了作用。其次，具有良好的抗衰落性。高頻信號(hào)衰落是移動(dòng)通信中需要解決的問題，這一問題的出現(xiàn)會(huì)影響通信質(zhì)量和通話效果，通過對(duì)天線技術(shù)的利用可以控制信號(hào)接收方位，利用分級(jí)技術(shù)減輕信號(hào)的衰落。最后，可以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)定位。相較于傳統(tǒng)天線，如今的天線技術(shù)可以做到移動(dòng)定位，跟蹤移動(dòng)通信設(shè)備的具體位置，讓通信更加暢通。

三、如何在移動(dòng)通信系統(tǒng)中利用天線技術(shù)

（一）高增益全向天線技術(shù)

通常來說，全向天線在地理位置較為偏遠(yuǎn)的郊區(qū)利用，這是由于該區(qū)域的用戶較少，借助水平方向的全向天線能夠資源成本。不過該區(qū)域的半徑較大，使得質(zhì)量不能得到保證，在高增益全向天線技術(shù)的支持下可以提升通信質(zhì)量。在白天提升增益效果需要在維持天線水平面輻射特性的前提下，縮小垂直面上的輻射波瓣寬度。如今提升天線增益的方法主要是布置天線陣，其中操作最為簡(jiǎn)單和實(shí)用的形式是直線陣，其原理在于在同陣子軸同一方向的軸線上結(jié)合固定間隔直列數(shù)量不同的輻射陣子，進(jìn)而在垂直軸線的平面中增強(qiáng)輻射場(chǎng)。目前的移動(dòng)通信基站主要是利用高增益天線的共軸天線陣，要求不同的單元都要獲得同一方向的饋電。對(duì)于高增益全向天線來說，主要是實(shí)現(xiàn)天線不同方位的定向，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)全向輻射的作用。要想把天線架放在大型鐵塔中間，需要對(duì)塔身的反射干擾克服，所以外繞塔身布置定向天線陣可以起到很好的效果。

（二）分集接收天線技術(shù)

由于信號(hào)的傳播環(huán)境一般較為惡劣，因此容易出現(xiàn)多普勒頻移和衰落的情況，進(jìn)而導(dǎo)致接受電平降低成為熱噪聲電平，同時(shí)也會(huì)出現(xiàn)相位的變化，進(jìn)而造成通信質(zhì)量下降。借助分集接收天線技術(shù)可以緩解信號(hào)地緩落情況，得到更多的分集增益，讓信號(hào)接收的靈活性得到提升。通常分集天線的形式包括方向分集、空間分集、極化分集三種形式，其中空間分集技術(shù)是利用多個(gè)接收天線實(shí)現(xiàn)的，借助天線在發(fā)射端發(fā)射，接收時(shí)利用較多數(shù)量的天線實(shí)現(xiàn)。為了讓接收天線輸出的信號(hào)更加獨(dú)立，需要滿足條件L≥λ/2，進(jìn)而在某一副天線信號(hào)輸出較弱的時(shí)候，其他的天線可以通過較強(qiáng)的信號(hào)輸出匯合成整體信號(hào)，減少了衰弱的情況，讓信號(hào)傳輸?shù)目煽啃缘玫教嵘Ｒ虼?，借助分集接收天線技術(shù)可以讓天線的增益效果提升，只要滿足具有至少兩個(gè)接收天線即可，定向雙極化的天線技術(shù)不受接收天線數(shù)量的影響，主要是把水平和垂直兩個(gè)方向的接受天線集中到同一個(gè)物理實(shí)體中。

（三）智能天線技術(shù)

在移動(dòng)通信技術(shù)飛速發(fā)展的背景下，智能天線技術(shù)的出現(xiàn)讓通信領(lǐng)賦發(fā)展到了全新的階段，該技術(shù)主要是借助數(shù)字信號(hào)處理裝置，控制和調(diào)整振元的權(quán)值，使得信號(hào)來向和天線陣的主波束一致，干擾信號(hào)和方向圖零點(diǎn)一致。在信號(hào)來向和干擾信號(hào)發(fā)生改變時(shí)，數(shù)字信號(hào)處理裝置會(huì)根據(jù)設(shè)計(jì)好的性能準(zhǔn)則以及算法對(duì)權(quán)值進(jìn)行調(diào)整，這樣波束可以對(duì)這種變化進(jìn)行及時(shí)的跟蹤。但是由于不同的信號(hào)環(huán)境、不同的信號(hào)先驗(yàn)知識(shí)，對(duì)智能天線處于穩(wěn)定狀態(tài)下的性能量度有不同的要求。智能天線技術(shù)可以大大提升數(shù)據(jù)傳輸速率和網(wǎng)絡(luò)容量，主要是借助數(shù)字處理技術(shù)產(chǎn)生空間定向波束，然后向不同的用戶提供不同定向窄波束，便于在合理的范圍內(nèi)發(fā)送和接收信號(hào)。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，天線技術(shù)是保證信號(hào)傳輸?shù)年P(guān)鍵，傳統(tǒng)的天線技術(shù)容易受到信號(hào)干擾，進(jìn)而出現(xiàn)不穩(wěn)定和衰落的問題。在信息技術(shù)進(jìn)步以及移動(dòng)通信行業(yè)飛度發(fā)展的背景下，社會(huì)面貌煥然一新，本文對(duì)高增益全向天線技術(shù)、分集接收天線技術(shù)和智能天線技術(shù)進(jìn)行了分析，希望對(duì)通信行業(yè)的發(fā)展有幫助作用，今后需要對(duì)天線技術(shù)繼續(xù)加強(qiáng)研究，使其得到更深層次的利用。

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