關(guān)于智能天線的應(yīng)用問題分析與探討

賈磊

【摘要】 本文主要就智能天線在移動通信中的應(yīng)用問題進行了分析，智能天線被公認為是未來移動通信的一種發(fā)展趨勢。它在衛(wèi)星通信、無線接入、移動通信、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、頻率利用率高等一系列優(yōu)點。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 移動通信 發(fā)展

智能天線技術(shù)在衛(wèi)星通信，移動通信，無線接入以及軍事通信中，對于增加通訊容量，降低信號干擾，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向能力的天線陣列，智能天線可以利用數(shù)字信號處理技術(shù)，然后向空間發(fā)送定向波束，從而可以使信號主波束到達期望用戶的方向。

二、智能天線的實現(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部分，自適應(yīng)處理器可以把一部分有規(guī)律的信號轉(zhuǎn)換成與各波束一一對應(yīng)的相位和幅度，從而來確定網(wǎng)絡(luò)形成的各部分。和開始使用的復(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，也可以用計算機軟件來完成數(shù)據(jù)和信號的處理和接收，這兩種方法不僅可以保證信號處理的精確度，速度上也可以實現(xiàn)迅速和靈活的特點。

三、智能天線在移動通信中的應(yīng)用

3.1 抗干擾，抗衰落

智能天線在陸地移動通信過程中往往會遇到一個很大的問題，那就是信號的衰落，一般的全向天線或者定向天線會因此而使信號較大程度上的失真。如果我們采用智能天線系統(tǒng)的話來控制信號的接收方向，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衰落對其的影響。

3.2 擴大系統(tǒng)容量

隨著全球通訊業(yè)務(wù)量的需求的逐漸增加，擴大信號的覆蓋范圍和基站的信息容量成為了當務(wù)之急，擴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，必須要通過各種方式來提高頻譜的利用效率。

為了實現(xiàn)這個目標，用智能天線技術(shù)來代替?zhèn)鹘y(tǒng)天線，即用多波束板狀天線來代替?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，還能夠減少移動通信系統(tǒng)上同頻信號相互間的干擾，最大限度上增強了現(xiàn)在我國現(xiàn)有的移動通訊基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施建設(shè)的性能。擴大了系統(tǒng)的容量。

未來智能天線的發(fā)展趨勢應(yīng)該為其可以允許任何一類型的無線信號通道同任意波束進行配對，這樣一定程度上完全可以保證在信號堵塞嚴重的地區(qū)擁有更多的信號通道資源，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

對于智能天線來說，提高系統(tǒng)質(zhì)量可以從好幾個方面來詳細說明，在多徑信號傳播途中，由于延時拓展引起的代碼之間（ISI）的串擾，很大程度上限制了數(shù)據(jù)傳輸?shù)男省Ｋ哉f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，同時還能夠使其在其他方向上形成波束的零點，從而提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

3.4 可以實現(xiàn)移動臺的定位

在信號基站采用智能天線技術(shù)之后，通過一系列的技術(shù)革新，可以將終端用戶鎖定在一個比較小的范圍內(nèi)，由于目前我國大部分使用的是第二代移動通信系統(tǒng)，所以實現(xiàn)移動臺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營商的競爭實力。

四、智能天線技術(shù)的研究方向

作為我國通訊科學(xué)技術(shù)研究的重點課題之一，智能天線技術(shù)的發(fā)展也越來越成熟，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不被干擾，還可以減少干擾其他信號的機會，這之中體現(xiàn)出來的自選擇，自由化和自適性等等新興的概念，對我國乃至世界上的通訊科學(xué)和通訊事業(yè)起了極大的推動作用。

參 考 文 獻

[1] 王正旺，粱培峰. 智能天線技術(shù)及其在移動通信中的應(yīng)用. 通信世界.，2002（27）

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

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