智能天线技术（共11篇）
智能天线技术 篇1
摘要：智能天线具有抑制信号干扰、自动跟踪目标及数字波束形成等功能, 被认为4G和未来5G移动通信的关键必选技术。本文介绍了智能天线的本质特征——空分多址技术, 讨论和分析了实现空分多址与智能性的各种自适应算法。
关键词：智能天线,空分多址,波束形成,算法
空分多址技术通过用户空间特征的差异, 使用自适应波束形成算法控制的天线阵列来实现多个用户的同步通信。它是智能天线的本质特征和集中体现, 可以在相同的时域、频域、码域下根据位置来区分和识别不同的用户, 空分多址可以有效降低用户间的串扰, 大大增加系统容量和提升通信质量。
一、智能天线的基本概念和本质技术
1.1智能天线的基本概念
智能天线起源于天线阵列, 最早应用在雷达和声呐等军事领域, 具有空间滤波和目标定位等特点。随着控制理论、数字信号处理技术等学科的发展和硬件实现, 阵列天线的自适应性得以增强。上世纪八、九十年代该领域的一些学者把这种自适应性称为智能性, 从此智能天线的名字逐渐响亮。从阵列的智能化角度看, 智能天线的工作方式包括波束切换、类主波束形成和完全自适应阵列三种, 同时这也是智能天线发展的三个阶段, 第三种方式是真正意义上的智能天线, 也是未来发展的趋势和主流。智能天线的基本思想是利用多个相距一定距离天线阵元 (一般取4、8、16) 组成的阵列天线和现代数字信号处理技术将无线波束导向指定的目标方向, 即利用自适应波束形成算法使用阵列天线产生所需要的最佳波束, 使得天线的主瓣对准用户目标信号, 旁瓣或栅瓣对准干扰信号的来源方向, 实现最大程度利用用户有用信号和抑制和消除干扰信号的双重目的。
1.2智能天线的本质技术
俗话说, 时代造就英雄, 英雄的产生离不开特定的历史条件, 智能天线技术也是出现于特殊的通信环境。上世纪后叶个人通信的数量爆炸式的增长和逐渐匮乏的无线通信资源形成了显著的矛盾, 通信技术人员在充分挖掘时域、频域、码域资源以后, 逐渐对空域资源重视起来, 于是智能天线技术在这个背景下应运而生并逐渐成长。世界各国对智能天线都高度重视, 经过几十年的发展, 智能天线对无线通信系统产生了重要的影响, 智能天线技术理所当然成为4G、5G未来移动通信的关键必选技术之一。
智能天线是继已有频分多址 (FDMA) 、时分多址 (TDMA) 、码分多址 (MDMA) 方式之后的第四种多址技术——空分多址 (SDMA) 技术, 它是智能天线的本质技术和集中体现。SDMA在中移动3G通信系统TD-SCDMA中开始引入, 其利用目标空间位置的不同来区分不同的用户, 即使这些用户使用相同的通信信道, 智能天线仍然可以根据信号在空间的不同传播路径来区分用户。智能天线的SDMA技术是采用自适应的方法对空间进一步的开发和利用, 在相同的时隙内可以多路传输信号, 从而可以达到更高效率的传输、能够大大提高无线通信系统的容量。另一方面, SDMA技术从不同的空间位置使用不同的定向波束接受信号, 可以大大降低不同信号之间的相互干扰, 提高信号的传输质量。
二、智能天线的智能性实现
2.1智能天线的智能性
智能天线实现了空分多址, 把不同位置的目标在相应的传播路径上区分开来, 但这并不是智能天线的智能性。它的智能性主要表现在该天线能实时跟踪用户的移动, 能根据用户的位置变化实现天线方向图的自由切换和利用数字信号处理技术实时重建针对此每个用户的最佳波束, 做到将高增益的窄波束指向目标用户、充分抑制干扰信号, 实现每路信号的实时最佳传输。智能天线的智能性依托于波束转换技术和自适应空间数字处理技术, 这些技术都是通过智能天线的自适应算法来完成。
2.2智能天线的自适应算法
智能天线利用一定的最有准则产生最佳波束, 使得波束的主瓣对准目标用户, 并且能随着无线信道的变化或目标信号的移动, 智能天线的权值向量作实时性的更新或自适应地调整, 之后把生成的权值向量作用到每一个阵元上发射出去。这个实时改变的过程就叫做自适应波束形成, 调整权值的最优算法称为自适应波束形成算法, 它是智能天线的核心研究内容, 也是智能天线实现智能性的根本保证。到目前, 相关学者已经提出过多种实用的算法, 按其是否需要参考信号或训练序列可分为非盲算法、盲算法和半盲算法三种。
2.2.1非盲算法
非盲算法, 顾名思义需要先知的训练序列, 利用这些序列在接收端对随机信号的概率统计特性进行实时估计, 随后按一定的最优准则来计算和逐渐实时调整权值, 以使智能天线阵列的输出与已知输入关联度最大。常用的非盲算法有最小均方误差算法 (LMS) 、递归最小二乘法 (RLS) 、采样矩阵求逆法 (SMI) 等。这些算法各有特点, LMS是基于最速下降的估计方法, 而SMI和RLS是基于维纳解最优表达式直接求解或最小二乘求解。在迭代方式上, LMS和RLS是迭代求解, 而SMI是矩阵块直接求精确解, 但矩阵阶数较高时运算量极大SMI的劣势明显。共轭梯度法也是一种非盲算法, 它依然是基于均方误差最小化, 通过梯度搜索, 以迭代形式寻找最优解。
2.2.2盲算法
盲算法是相对非盲算法来讲的, 它不需要参考信号或导频信息, 而只利用调制信号本身的特征信息和一定的最优准则使得调整天线权值的输出满足这些特征信息。与非盲算法相比, 盲算法具有无需预先发送导频信号、频谱利用率较高等优点, 但其却收敛速度略差。常见的盲算法有恒模算法 (CMA) 、判决导向算法 (DDA) 、谱自相干恢复算法 (SCORE) 等。CMA利用的是信号的恒模特性, 因此该算法的突出优点是对载波同步和采样时刻没有较高的要求。DDA在初始信噪比较高的情况下比恒模算法具有更快的收敛速度, 它可以和非盲算法结合使用, 利用非盲算法的训练序列作为伪训练序列, 用以获取所需信号并实时跟踪信道的变化。SCORE是一种特征恢复性盲算法, 当干扰信号和有用信号没有相同的循环平稳性质时, SCORE就能利用有用信号的循环平稳特性将该目标信号从夹带干扰信号的接收信号中提炼出来。
2.2.3半盲算法
介于非盲算法和盲算法之间的是半盲算法, 该算法吸取以上两种算法的优点, 把接收到的已知信号作为导频信号应用非盲算法, 导频信号结束之后再利用盲算法继续进行计算、调整和跟踪而获得最优权值, 该算法在一定程度下保证了较好的收敛速度和较小的收敛误差。
三、结语
智能天线的本质是空分多址, 在无线通信中利用多天线阵元和自适应算法实现通信系统指定波束的自适应形成和实时调整。智能天线能极大地增强系统的抗衰落性和抗干扰性, 提高频谱的利用率、增加系统容量。随着移动通信需求的提高, 作为未来5G关键技术的智能天线技术的研究将会不断深入, 智能天线的智能性会进一步增强, 应用领域也会大大拓展, 智能天线技术势必对未来移动通信产生深远的影响。
参考文献
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智能天线技术 篇2
毕业设计（论文）任务书
系（教研室）主任:
信息与电气工程学院通信工程系（教研室）（签名）
年月日
专业:学生姓名:学号:设计（论文）题目及专题：智能天线在移动通信中的应用探讨2 学生设计（论文）时间： 自月日开始至月日止 3 设计（论文）所用资源和参考资料：(1)自适应天线原理 石镇 国防工业出版社；
(2)CDMA无线通信原理窦中旭，雷湘编著清华大学出版社；（3）无线通信中的智能天线：IS-95和第3代CDMA应用 马凉等译 机械工业出版社(4)通信信号处理 张贤达，保铮著 国防工业出版社；
（5）中国期刊网等互联网上有关智能天线(或自适应天线阵)方面的参考资料。4 设计（论文）完成的主要内容：（1）掌握智能天线基本原理；
（2）分析智能天线阵在移动通信中抗干扰作用；
（3）建立相应的自适应阵空时模型,采用相应的算法分析智能天线的性能；
（4）建立相应的仿真模型，并对结果进行分析；5 提交设计（论文）形式（设计说明与图纸或论文等）及要求：（1）按学校要求撰写设计报告；
（2）设计报告要求字数达5万字，提供电子版（刻录成光盘）和文字版（按学校要求装订成册）；
（3）设计报告包括目录、中英文摘要、关键词、方案选择及确定、技术要求、设计过程及参数计算、仿真调试结果分析、小结等；
（4）提供所采用智能天线阵及相关算法框图，要求用A0或A1图纸描绘。6 发题时间：年月日
指导教师：（签名）
智能天线技术 篇3
关键词：时分同步码分多址接入；智能天线；干扰分析；性能优化
中图分类号：TP311文献标识码：A
TD-SCDMA (Time Division、synchronous Cede Division Multiple Access)，即“时分同步码分多址接入”。TD-SCDMA作为我国提出的第三代移动通信系统标准被ITU接受并最终成为主流标准之一，使得在通信标准领域，我国首次取得了与美、日、欧等国家和地区平起平坐的地位。该系统充分利用了CDMA，TDMA，FDMA和SDMA这四种多址方式的优势，综合采用了智能天线、同步CDMA、联合检测、软件无线电等无线通信中的先进技术，解决了这些技术在应用中的各种问题，使得系统具有较高的性能和频谱利用率。
智能天线(smart Antenna，SA)技术是TD-SCDMA系统采用的核心技术之一，TD-SCDMA系统也是一个以智能天线为中心的3G网络系统。智能天线在本质上是利用多个天线单元空间的正交性，即空分多址(SDMA)性能来提高系统的容量和频谱利用率。因此，智能天线能够提高系统性能，扩大小区的最大覆盖范围，减小移动台的发射功率，提高信号质量并增大了数据传输速率，在高速运动的信道环境中达到较好的性能。诸多技术优势使其在3G标准中占有非常重要的位置，TD-SCDMA标准把它作为关键技术之一，其他3G标准也把智能天线作为提高系统性能的重要选择方案。
1智能天线技术的特点和工作原理
1.1智能天线技术概述
智能天线技术已成为移动通信中最具有吸引力的技术之一。智能天线采用空分多址(SDMA)技术，利用信号在传输方向上的差别，将同频率或同时间、同码道的信号区分开来，最大限度的利用有限的信道资源。与全方向性天线相比较，其上、下行链路的天线增益大大提高，降低了发射功率电平，提高了信噪比，有效地克服了信道传输衰落的影响。同时，由于天线波瓣直接指向用户，减小了与本小区内其他用户之间，以及与相邻小区用户之间的干扰，而且也减少了移动通信信道的多径效应。CDMA系统是个功率和干扰受限系统，智能天线的应用达到了提高天线增益和减少系统干扰两大目的，从而显著地扩大了系统容量，提高了频谱利用率。
TD-SCDMA系统采用智能天线技术，能够在多个方面大大改善通信系统的性能，概括的讲主要有：显著提高了Node B的接收灵敏度和等效发射功率，大大降低了系统内部的干扰和相邻小区之间的干扰，从而使系统容量扩大一倍以上；改进了小区的覆盖，可以使业务高密度的市区和郊区所要求的Node B数目减少，从而降低网络建设成本；在业务稀少的乡村，无线覆盖范围将增加一倍，这意味着在所覆盖区域的Node B数目降至通常情况的1／4；天线增益的提高能够降低高频功率放大器的线性输出功率，弥补TD-SCDMA系统由于TDD方式造成扩频调制信号PARR值较高，对高频功率放大器的线性输出要求较高的不足；高频功率放大器的费用是收发信机成本的主要部分，天线增益的提高意味着降低对高频功率放大器的性能要求和成本。总之，TD-SCDMA系统采用智能天线技术，可以降低网络系统建设和运营成本，提高运营商的经济效益和通信服务质量。
1.2TD-SCDMA系统智能天线原理
智能天线也叫自适应天线，由多个天线单元组成，每一个天线后接一个复数加权器，最后用相加器进行合并输出。这种结构的智能天线只能完成空域处理，同时具有空域、时域处理能力的智能天线在结构上相对复杂些，每个天线后接的是一个延时抽头加权网络(结构上与时域FIR均衡器相同)。自适应或智能的主要含义是指这些加权系数可以根据一定的自适应算法进行自适应更新调整。
其原理是基带对信号进行数字处理、判决，使一组天线和对应的收发信机按照一定的方式排列和激励，利用波的干涉原理产生强方向性的辐射方向图，并使辐射方向图的主瓣自适应的指向用户来波方向。天线以多个高增益窄波束动态地跟踪多个期望用户，接收模式下，来自窄波束之外的信号被抑制，发射模式下，能使期望用户接收的信号功率最大，同时使窄波束照射范围以外的非期望用户受到的干扰最小。智能天线是利用用户空间位置的不同来区分不同用户。不同于传统的频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)或码分多址(cDMA)，智能天线引入第4种多址方式：空分多址(SDMA)。即在相同时隙、相同频率或相同地址码的情况下，仍然可以根据信号不同的中间传播路径而区分。SDMA是一种信道增容方式，与其他多址方式完全兼容，从而可实现组合的多址方式，例如空分—码分多址方式(SD-CDMA)。
TD-SCDMA的智能天线可以使用一个环形天线阵列，由8个完全相同的天线阵元均匀地分布在一个半径为R的圆上所组成，各阵元间距d=λ／2(λ为载波波长)，每个扇区有一个天线阵元，负责收发信号。智能天线的基本结构如图1所示。
该智能天线的仰角方向辐射图形与每个天线阵元相同，方位角的方向图由基带处理器控制，可以按照通信用户的分布，同时产生多个独立有方向性的高增益波束，在360。的范围内任意赋形，如果不同的波束分配给不同的用户，就可以有效地消除用户间的干扰，扩大小区的最大覆盖范围，大大提高系统容量。为了消除干扰，波束赋形时还可以在有干扰的地方设置零点，该零点处的天线辐射电平可能比最大辐射方向低约40dB。另外，它的波束很窄。既可以有效地解决下行链路的多径问题，又可以降低Node B的发射功率，从而降低设备和运营成本。TD-SCDMA系统使用的智能天线当阵元数N=8时，比无方向的单振子天线的增益分别大9dB(对接收)和18dB(对发射)。每个振子的增益为8dB，则该天线的最大接收增益为17dB，最大发射增益为26dB。由于基站智能天线的发射增益要比接收增益大得多，所以对传输非对称的口等数据、下载较大业务信息是非常合适的。
1.3智能天线的处理过程
TD-SCDMA系统智能天线的处理过程如图2所示。
智能天线的目标是根据实际信道情况实时调整自身参数，有效追踪多个用户，在系统中实现空分多址(SDMA)。一般由射频部分的无线信号接收、发射、MD转换、D／A转换以及基带部分的数字信号处理模块组成。其功能是由天线阵列及与其相连的基带数字信号处理部分共同完成的。在图2中，从上行链路来看，天线阵元RF前端接收到在第一个时隙来自各个UE的上行信号，这个组合信号被放大、滤波、下变频、A／D转换后，数字分路器完成上行同步、解扩等处理，然后提取每个用户的空间参数，并进行上行波束成形(空间滤波)。下行链路基本是上行链路的
逆过程，下行波束成形使用上行链路提取的空间参数，并在第二个时隙将要发送的信号进行波束成形。
TD-SCDMA系统采用最大功率合成算法，认为来自各个UE的上行信号是上行同步的。最大功率合成算法是一种快速算法，它几乎不需要什么附加运算就可以计算出波束成形所需的空间参数，所以每个TDD周期都可以对所有用户进行空间参数估计，实时跟踪每个用户，特别适合工作在快速变化的环境中。最大功率合成算法是以信号最大功率方向作为上行和下行波速成形方向，因此不存在计算空间参数时的参数发散问题；在多径干扰不太严重的情况下，波束成形的方向图不会产生大的副瓣，功率集中在主瓣发射。但是，最大功率合成算法必须应用于同步CDMA系统，因为在提出空间参数前先必须解扩，解扩信号的好坏直接影响空间参数的正确性。
2TD—SCDMA系统智能天线技术对网络性能的影响
TD-SCDMA系统采用智能天线后，引入空间方位资源，必将影响到网络的许多性能，如无线资源管理和移动性管理等。由于空间方位成为可利用的资源。所以在对系统资源进行分配和管理时，既要考虑最大限度地利用系统容量，又要协调好各种资源之间的相互关系，以便尽可能降低用户之间的干扰，只有这样才能保证系统的整体性能达到最优状态。
2.1智能天线技术对动态信道分配(DCA)的影响
智能天线技术的引入可以极大地提升系统性能，但给动态信道分配(DCA)的策略和方案带来较大的影响。
在TD-SCDMA系统中如果不采用智能天线技术，对一个用户来说，在同一时隙内，除有用信号外，其他信号功率都是影响其通信质量的干扰和噪声。而智能天线可以去除小区内干扰和部分小区间干扰。智能天线波束具有方向性，可以区别不同入射角的无线电波，调整控制天线阵单元的激励“权值”，自适应电波传播环境的变化，优化天线阵列方向图，并将其“零点”自动对准干扰方向。这样，接收方向以外的干扰会得到强有力的抑制，从而可以提高阵列的输出信噪比，去除小区内干扰和部分小区间干扰。采用智能天线进行波束赋形之后，只有来自主瓣和较大副瓣方向的干扰才会给用户带来影响。
智能天线的波束赋形有效地降低了用户间干扰，其实质是对不同用户的信号在空间上进行区分。如果在进行动态信道分配(DCA)时能够尽量把相同方向上的用户分散到不同时隙中，即让在同一个时隙内的用户分布在不同的方向上，这样可以充分发挥智能天线的空分功效，使多址干扰降到最小。要达到这一目的，需要增加DCA对用户空间信息的获取和处理能力。智能天线能够对信号的到达方向进行估计，DCA可以根据各时隙内用户的位置为新用户分配时隙，使用户波束内的多址干扰尽量减小。如图3所示为按照时隙干扰大小分配用户位置的原理示意图。新用户在时隙1波束有重叠，而在时隙2波束无重叠，应优先分配时隙2给新用户。
为DCA算法增加分配空间资源的能力，首先要获得用户的位置信息，并根据用户所在位置进行定向波束的干扰测量。这样在DCA算法中依然可以按照新用户在不同时隙中所受干扰的大小来选择时隙，这里是指用户方向上干扰，而不是整个小区用户在该时隙产生的干扰。智能天线与联合检测技术结合的基带处理原理如图4所示。
图4中生成总系统矩阵A输出的数据经过了空域的滤波，可以计算波束内的干扰大小，作为DCA中时隙分配的依据。
智能天线的一个理想目标就是实现空分多址(SDMA)。在波束效果足够好的情况下，可以为不同方向上的用户分配相同的系统资源(载波、时隙、扩频码等)，将使系统容量成倍的增长。考虑到用户的移动性，用户间相对位置的改变有可能使用户接入时的SDMA方案失效。即出现较大的同码道干扰，而快速DCA的信道调整能够克服这一问题。当DCA获知用户的同码道干扰大于门限值时，就启动信道调整，为同码道干扰严重的用户分配新的码道资源，以消除干扰。智能天线结合DCA是实现SDMA的有效途径。
2.2智能天线技术对功率控制的影响
智能天线对功率控制的影响表现在以下几个方面：
(1)使功率控制的流程发生变化。无智能天线时，功率控制根据SIR测量值和目标值周期性的进行调整。有智能天线时，首先将主波束对准要调整的用户，然后在进行相关的测量。
(2)对功率控制的要求降低了。在有智能天线的情况下，当主波束对准该用户时，由于天线增益较高，相对于没有智能天线时可以大大降低用户功率。如果波束赋形的速度跟上用户移动的速度，则对功率控制的速度要求也低。这也是TD-SCDMA系统对功率控制速度要求不高的原因。
(3)在有智能天线的情况下，功率控制的平衡点方程变得复杂。传统的功率控制建模方法已不再适用，这种情况下的功率控制算法与具体的智能天线技术算法有关。
2.3智能天线技术对分组调度的影响
分组调度算法的功能是在分组用户之间分配分组数据业务时提高用户利用空中接口资源的能力。在传统的CDMA系统中，分组调度方式主要有码分和时分两种。
码分方式即大量用户同时占用有限的信道资源，因此对Eb／NO要求较高，传输速率低，传输时延长，但是空中接口的干扰水平比较稳定，对UE的要求也比较低。
时分方式是在每个调度周期将空中接口的可利用资源只分配给一个或少数用户，对Eb／NO要求低。用户在很短的时间内以很高的速率进行传输，因此平均时延比码分方式小，但随着用户数的增加，每个用户需要等待更长的时间进行传输。
采用智能天线之后，引入了波束资源，空中接口可利用资源的模型发生了变化，因而算法模型也要进行改变，并且在分组调度的方式中增加了空分方式，那么新的调度方式将包括时分与空分相结合的方式、码分与空分相结合的方式，以及时分、码分与空分三者相结合的混合方式。智能天线技术的引入将使系统能够同时对更多的分组用户进行服务，减少时延，利用波束资源，通过空分降低用户间的多址干扰，能够增加分组用户的传输速率。同时，利用智能天线技术对UE的定位功能，还可以根据位置信息优化用户的调度速率，从而更加有效地利用系统资源。
2.4智能天线技术对切换控制的影响
由于智能天线相对于全方向性天线而言，在同样的发射功率下覆盖范围将增加。因此，在网络规划和优化设计时，其Node B的布局与未使用智能天线的移动通信系统有所不同。使用智能天线技术，用户的空间位置成为移动通信系统中一种新的可利用的物理资源，那么无线资源的内涵将包括频率、时隙、码道和空间角度四维元素。这就给切换过程中所要进行的接纳控制和资源预留带来了许多灵活性。智能天线可以为切换提供一些有用的位置参考信息，提高系统的资源利用率，缩短切换时间，降低掉话率，减少信令交互，提高切换成功率，另外还可以采用接力切换技术。当然，智能天线在给系统切换带来上述好处的同时，也增加了切换的复杂性和切换性能的不确定性及不稳定性。如在物理信道分配的过程中，当发生冲突需要进行信道调整和切换时，由于判决维数增加，使用的切换算法就要比只有三种资源的情况下更复杂，移动用户的切换管理也要复杂得多。
3结束语
移动通信中的智能天线技术 篇4
1 智能天线技术的基本形式与特征
1.1 智能天线技术的基本形式
智能天线主要包括两大种类, 那就是多波束天线、自适应天线。前者通过众多的并行波束来波及所有的用户所在的区域范围, 任何一个波束都由特定不变的方向, 其宽度则根据陈元数目变化。波束会根据区域内用户的移动由基站进行择取, 这样才能保证收到最佳信号, 然而其中的弊端在于, 因为其波束是固定不变的, 仅仅局限于当下的传播环境实行部分信息的匹配, 一旦用户走出波束所波及的范围时, 而且在波束中又出现了干扰信息时, 则会影响信号接收效果。虽然如此, 然而同自适应天线对比起来, 智能天线的结构相对简明单一, 不用核实用户所发出信号的去向, 而且反应速度极为敏捷。同时, 同一个波束能够在上下行链路中共用, 实现双行链路的共同受益。然而, 因为扇形出现失真, 使得各个天线的角度以及所得到的增益等的分布非常不均匀, 有时会出现因为多径传播的作用而波束定位失误。
1.2 智能天线的技术特征
这项技术在新时期移动通信中发挥着关键而重要的作用, 已经成为非常必要的空域信号处理技术。一般情况下, 天线设置了两种阵列形式, 那就是直线形式与平面形式。阵列之间的距离多数为半个波长大小。通过数字信息处理技术来衡量并决定用户信号所传播并抵达的方位, 再据此来构建天线主波束, 通过这种方式就能够在用户与移动台中间形成一个直通传输通道, 以此来抵抗各种干扰。
信号的接受与数据集中等部门则负责信号的各种处理工作, 例如:变频处理、高频扩大等, 以此来构建数字信号。现阶段来看, 由于一些技术水平有限, 对于信号的采集仍然具有难度, 需要通过下变频处理这一步骤, 以便控制好采集速度。
智能技术最重要、最核心的功能体现在信息处理方面, 在这一方面智能技术通常具有卓越的功能, 体现为:对陈列进行高分辨的处理, 创建数字波束。前者的主要目标为:得到充足的信号数据信息, 具体涵盖:信号的源头方向、总数量、调制模式等。信号的源头方向占据非常重要地位, 因为它能够达到空分多址的目的, 也能自行适应抵御干扰。所创建的波束同系统性能标准一致, 并能够达到信号的理想分配。
2 移动通信中的智能天线技术的优势分析
2.1 抗衰落功能
在整个的路面移动通信系统中, 电波所具有的传播规律体现为:反射、折射与散射。由于移动站位置的不断更新、周围环境也随之变化, 那么信号的瞬间数值也会飞快更新, 可能出现失真现象, 由于这种变化没有规律可循, 会导致传输信号时路径的大规模损毁, 小规模衰落。无论是全向天线还是定向天线在接受符合自身方向特征的信号时, 都有可能由于衰落而造成信号不真实。然而, 智能天线则有效解决了这些问题, 它能够科学调控信号接收方向, 自主地调节形成波束方向, 有效控制信号衰落的不良影响。
2.2 抗干扰能力
智能天线在CDMA系统中发挥着重要的、积极的作用, 能够有效协调移动中心与基站的关系, 控制不良干扰, 优化系统功能。因为智能天线波束有一定的方向特征, 能够明确辨别来自于各个入射角度的无线电波, 对权值做出科学的调控, 能够有效适应电波身处的各种环境, 规范天线方位图, 确保零点自行准确地指向干扰位置, 从而全面增强系统的安全度、稳定性。
2.3 扩展系统容积
由于移动通信服务量不断上升, 越来越多的用户希望能够更加方便地进行高速率、高清晰度的对话与信息交流, 只有通过增加已有的基站容量、扩展其覆盖规模, 以此来控制基站新建规模, 提升频谱利用率, 达到这一目标的最佳途径当属引入智能天线技术, 因为天线波束更狭, 这样就更加确保了天线的增益, 控制了来自于内外部因素的不良干扰, 保证了频谱的高效利用, 扩展系统容积, 达到对更多用户提供高质量的通信服务的良好效果。
3 总结
智能天线技术是一项新型技术, 值得深入研究与发展, 因为其自身具有优势功能和积极作用, 将其应用在移动通信系统中发挥了良好的作用, 极大地支持了通信系统的运行, 提高了通信服务效果。
摘要：随着移动通信技术的不断发展进步, 智能天线技术以其独到的优势呈现出广阔的发展前景, 已经得到了广泛的关注。它不仅推动了通讯技术的发展, 同时也适应了一系列高端领域通信技术的需要。例如:军事、卫星研究等等。发挥了自身优势功能, 积极支持了这些领域的通讯服务需求, 具有抗干扰能力等优势特征, 是一项值得深入研究与开发的技术。本文针对这一技术展开讨论, 分析了这项技术的特征, 同时也展现了其在移动通信中的积极作用。
关键词：移动通信,智能天线技术,探究
参考文献
[1]田雨, 徐朝晖.Tian Yu.Xu Zhao-hui移动通信中的智能天线技术[J].山西电子技术, 2006 (3) .
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发射天线技术广播电视论文 篇5
一、天线发射参数
广播电视天线是无线电和电磁波之间进行转换的一个转换器，影响发射天线性能的主要参数有其极化方式、输入阻抗、增益和方向图等。如果天线的各项参数设置不合理，在信号传输过程中图像就有可能出现线性和非线性失真两种情况，声音也会夹杂各种噪声，下面我们就对上述几个参数进行简单介绍。
(1)极化方式。按照天线辐射电磁波的方式不同可以将其分成线极化、椭圆极化和圆极化三种。极化是指天线发射信号过程中其电场矢量端点随着时间变化其运动轨迹的形状、取向和旋转方向。在进行信号发射过程中，天线采用的计划方式不同，其接收的信号功率损失也不同。
(2)输入阻抗。输入阻抗是指天线在信号接收过程中其馈电端输入电压和电流的比值。当天线的输入阻抗等于馈线的特性阻抗时，信号在馈线终端不会产生功率反射现象，天线上的输入阻抗受输入信号频率变化的影响较小。为了提高天线接收到信号的质量，我们要尽可能地采用各种方法消除天线中电抗分量的大小，使其尽可能地接近馈线的特性阻抗。一般情况下，我们选择发射天线的输入阻抗为50Ω。
(3)增益和方向图。增益是指天线对一个特定方向上信号的接收能力，是广播电视中天线选择中的重要参数。相同条件下，天线的增益越高，信号能够传播的距离也就越远。方向图则是描述信号在不同空间方位下变化的图形，一般用场强和功率两种方式进行表达。通常情况下，广播电视天线以E面和H面描述其天线的方向性，其中E面指的是和天线极化方向和传播方向平行的平面，H面则是指和E面垂直的平面。
二、广播电视发射天线技术的特点
广播电视信号可以按照其发射功率的大小分成中波、短波和超短波三种。如果信号传播过程中采用中波频段，那么电磁波在发射过程中具有较强的稳定性，能够保证信号发射功率的平稳性。另外信号在传播过程中，如果能够以沿着地面的形式进行传播，信号在传播过程中具有较强的抗干扰性，用户能够获得比较高的信号质量。目前我国广播电视信号的传播普遍采用短波频段，能够支持120个不同频率的波段，信号在传播过程中会受到大气中电离层的发射，增大广播电视信号传播的距离。另外，我国广播电视信号在传输过程中采用直线形式，沿着地面进行传播，信号在传播过程中受到其他信号的干扰性较小。为了提高接收广播电视信号的质量，大部分天线都被安放在较高的地方，如屋顶或者塔尖，提高了信号接收质量。同时还要加强天线防风雨和避雷的特性，因为广播电视信号采用无线传播方式，信号受天气的影响较大，严重的甚至会失去信号的接收功能。这就要求在进行天线设计过程中，充分考虑信号接收的各个因素和方面。
三、广播电视发射天线的应用
随着科技的不断发展和人们生活水平的不断提高，人们对精神文化的需求越来越高，广播电视在人们生活中的地位也越来越重要。人们每天通过广播和电视了解各种信息，及时收听和收看国内外新闻事件，提高对当今社会的认识，与社会保持密切联系。进入21世纪后，随着网络技术的不断发展，广播电视发射天线技术也面临着巨大的挑战和机遇，通过不断的技术改进，现阶段广播电视发射天线也获得了较大的发展，实现了跟卫星信号的连接。为用户提供了更高质量的信号，收到了清楚和清晰的.收听和收看效果，彻底解决了以前广播电视发射天线技术中常见的图像不清和声音嘈杂的问题。但是由于电磁波信号会对人们的身体健康产生一定程度的危害，所以在使用过程中必须给予足够的重视。目前我国已经建立了相关的法律条例，实现了对广播电视发射天线场区的保护。
四、结论
宽频带微带贴片天线技术 篇6
关键词:微带天线宽频带微波通信
中图分类号:TN82.34文献标识码:A文章编号:1674-098X(2011)02(b)-0092-01
微带天线由于具有剖面低、重量轻、体积小、易于共形和批量生产等优点,广泛应用于测量和通讯各个领域。但微带天线有其固有缺陷,即其阻抗带宽较窄,典型的频带宽度从百分之零点几到百分之几,所以微带天线的窄频带特性成了限制其应用的主要障碍,因此展宽微带天线的带宽具有十分重要的意义。
1 影响微带天线带宽的因素
微带贴片天线的窄带特性是由其高Q值的谐振本性决定的,也就是储存于天线结构中的能量比辐射和他它耗散能量大得多,这就意味着谐振时实现了阻抗匹配而当频率偏离谐振点时电抗分量急剧变化使之失配。微带天线的带宽(BW)往往以输入端电压驻波比系数(VSWR)的值小于某给定值的频率范围来表示,若给定的VSWR值为S,则VSWR (1) 由此式可以看出,当S确定时(在工程上一般要求S<2),其带宽和品质因素成反比,即要想展宽微带天线的带宽必须降低其品质因素。 (2) 所以从公式(2)中可以看出,当,,,越小,则越小。 2 展宽带宽的途径 (1)基本途径:增大基板厚度,降低基板相对介电常数,及增大a/b(矩形)。这三种途径其主要通过降低等效谐振电路的值来展宽频带宽度,较容易实现,但需要根据实际情况合适地选择这些参数。 (2)改變天线的结构来展宽微带天线带宽。这种途径主要有:电磁藕合馈电;附加阻抗匹配网络;加载短路探针;在贴片单元或接地板上“开窗’,采用多层结构,采用E型贴片等。 电磁藕合馈电的方法是设法修改等效谐振电路,把普通单层微带天线的简单RLC等效电路修改为多频点的藕合谐振电路,从而实现了阻抗带宽的展宽。这种展宽天线带宽的方法设计制作起来相对较易实现,但是天线占用空间较大。 附加阻抗匹配网络的方法实际上并不属于微带天线本身的问题,而是馈线的匹配问题。由于线极化微带天线的工作带宽主要受其阻抗带宽的限制,因此采用馈线匹配技术就能使其工作于较宽的频域上。例如采用简单的双枝节匹配技术,可将带宽增大至两倍左右。利用切比雪夫网络来综合宽频带阻抗匹配网络,可将带宽增大到四倍左右。 在微带贴片天线的不同位置开不同形状的“窗口”可等效成引入阻抗匹配元件;在接地板的适当位置处“开窗”可改变微带天线的辐射条件和阻抗特性。这两种方法都有可能展宽微带天线的带宽。但这两种方法在作一般的严格理论分析时有巨大的困难,因此,这方面的研究主要是实验性的。 采用多层介质基片的微带天线结构,将馈电网络与天线贴片分别置于不同的介质基片上,这样可以获得宽频带的驻波比特性。这种类型的天线,它利用馈线本身对贴片进行馈电,改变贴片振子与馈线的相对高度和改变贴片中心与馈线端点的相对位置,就可以获得一个匹配点。同时,采用多层介质基片可以实现多频段工作,当配置得当时,多个谐振频率适当接近,结果将形成频带大大展宽的多峰谐振电路。总的而言,采用多层介质基片展宽频带这种方法,匹配调节比较复杂而且精确度不是很高,而且带宽的增加是以增大天线厚度为代价的。 在微带天线上加载短路探针,可以提高谐振频率以调谐天线。这种结构中,主要是通过调整馈电探针的位置来激励多种相邻的谐振模式,然后借助于短路销钉调谐各个谐振频率,使所有的谐振点适当接近,这样天线总的工作频带将大大展宽。馈电探针的位置一般偏离天线主轴,用以激励不同的谐振模式,而短路销钉均匀地分列于贴片边缘,用以调谐天线和实现天线小型化。但是在这种结构中,阻抗匹配极大地依赖于短路销钉和探针的位置,并且短路销钉的粗细和数量都比较明显地影响谐振频率,所以调谐和实现匹配比较困难,计算和仿真也比较复杂。 采用E形贴片结构,微带贴片上平行分列着两个矩形窄槽,馈电探针位于两个槽的中央。这两个窄槽相当于在原有矩形微带天线的基础上,增加了一个耦合LC谐振回路,从而使天线工作于两个谐振频率上,当谐振点比较接近时,大大地拓宽了频带。但是,这种结构的微带天线受窄槽的长度、宽度以及距离馈电点的位置的影响较大,不利于调节匹配。 (3)采用非常规的基板形状及基板材料。采用楔形或阶梯形基板可简单而有效的展宽微带天线带宽。这两种基板形状的变化导致带宽展宽的物理意义可解释为是由于两辐射端口处基板厚度不同的两个谐振器经阶梯电容耦合产生双回路现象造成的。 采用大损耗基片或附加有耗材料,例如用铁氧体材料作基板材料,其电磁特性可显著地缩小天线尺寸[2]。同时,由试验知铁氧体基板的微带天线具有多谐特性。故若能得到接近理想的色散特性就有可能在几个倍频程内用一个铁氧体天线,即可以在不同频率上对应同一贴片尺寸,从而实现展宽微带天线的带宽。但是采用铁氧体由于其损耗较大,效率较低。 3 结语 上述的各种宽带方法可以分别单独使用,但一般为了改善天线性能,常综合采用多种方法。虽然当前针对微带天线提出了很多扩展频带的方法,但是都存在不足,而且实用性不是很高,还有待于进一步的研究和改进。微带天线的增益、带宽等多项技术指标是互相联系、互相影响的,不可能全部满足,肯定存在顾此失彼的情况。因此,在后续的研究中要寻找一个最佳的平衡点以尽可能满足设计和工程要求。随着对微带贴片天线频带展宽方法研究的深入,其固有的窄频特性最终将得以解决。 参考文献 [1]张钧,刘克诚,张贤铎,赫崇骏.微带天线理论与工程[M].北京:国防工业出版社,1988.272～308. [2]钟顺时.微带天线理论与应用[M].西安:西安电子科技大学出版社,1991.152～172. 1 MIMO无线通信技术 1.1 传统单天线系统向多天线系统演进 传统无线通信系统采用一副发射天线和一副接收天线, 称作单入单出 (SISO) 系统。SISO系统在信道容量上具有一个不可突破的瓶颈——Shannon容量限制。针对移动通信中的多径衰落与提高链路的稳定性, 人们提出了天线分集技术。而将天线分集与时间分集联合应用, 还能获得空间维与时间维的分集效益。因此, 从传统单天线系统向多天线系统演进是无线通信发展的必然趋势。 1.2 智能天线向多天线系统演进 智能天线的核心思想在于利用联合空间维度与天线分集, 通过最优加权合并而最大化信干噪比, 使信号出错的概率随独立衰落的天线单元数目呈指数减小, 而系统容量随天线单元数目呈对数增长。然而, 开关波束阵列仅适于信号角度扩展较小的传播环境, 且自适应阵列虽可以用于信号角度扩展较大的多径传播环境, 但在高强度的多径分量比较丰富的环境下, 自适应天线系统抗衰落的能力相当有限, 这是因为智能天线技术没有利用多径传播。由于增大阵元间距与角度扩展及结合空时处理都有利于捕获与分离多径, 因此结合天线发射分集与接收分集技术, 充分利用而不是抑制多径传播, 进一步开发空域资源, 提高无线传输性能, 成为了无线通信发展的必然趋势, 即从智能天线向多天线系统演进。 1.3 MIMO信道 非MIMO系统用几个频率通过多个信道链接。而MIMO信道具有多个链路, 工作在相同的频率。该技术的挑战是所有信号路径的分离和均衡。信道模型包括具有直接和间接信道分量的H矩阵。直接分量 (例如h11) 描述信道平坦度, 而间接分量 (例如h21) 代表信道隔离。发送信号用s代表, 接收信号用r代表。时不变的窄带信道定义为: r=Hs+n (1) 了解H对于解码来说是必要的, 并通过一个已知的训练序列估计, 如果接收器将信道近似值发送到发送器, 则可以用来进行预编码, 预编码能改善MIMO性能。 香农推出了下列公式, 可以计算理论信道容量: undefined 它包括了传输带宽fg和信噪比。大多数信道容量的改善都是基于带宽扩展或者其他调制, 这些因素并不能很大地提高频谱效率。MIMO系统的香农容量又决定于天线的数量。M是最小的MT (发送天线的数量) 或MR (接收天线的数量) , 表示空间信息流的数量。例如, 一个2×3的系统只能支持两个空间数据流, 这个结果同样适用于2×4的系统。 对于MIMO, 下面的公式给出容量的计算方法: undefined MIMO容量随着天线的数量呈线性增加。不对称的天线星座分布 (例如1×2或2×1) 被称为接收或发送分集。在这些情况下容量 (CTx/Rx) 随天线的数量呈对数形式的增长。 undefined 1.4 MIMO无线通信技术 MIMO无线通信技术是天线分集与空时处理技术相结合的产物, 它源于天线分集与智能天线技术, 具有二者的优越性, 属于广义的智能天线的范畴。结合天线发射分集、接收分集与信道编码技术是无线通信发展的趋势, 在多径传播环境中, 增大阵元间距与角度扩展以及结合空时处理都有利于捕获、分离与合并多径。MIMO系统在发端与收端均采用多天线单元, 运用先进的无线传输与信号处理技术, 以及无线信道的多径传播, 在不增加带宽与发射功率的情况下, 成倍提高无线通信的质量与数据速率, 堪称现代通信领域的重要技术突破。 MIMO无线通信技术已不是传统智能天线, 其优势已非常规智能天线所及。智能天线采用加权选择算法驱动波束指向, 通过将能量聚集到期望方向而提到信噪比, 抑制而不是利用多径传播。对于MIMO系统, 若其N副发射天线与M副接收天线的无线链路N×M信道矩阵的元素是完全独立的, 则系统的容量随最小天线数目线性增长, 而不是采用智能天线下的对数增长。理论上, 对于理想的随机信道, 如果天线的空间和成本与射频通道不受限制, MIMO系统就能提供无限大的容量。与MISO和SIMO系统相比, MIMO系统的容量提升几乎难以置信, 它是空间维度充分结合时间维度的结果, 即采用空时编码的数据流利用矩阵信道而不是智能天线系统中的向量信道传输数据。 2 MIMO技术与智能天线的综合应用 2.1 MIMO和智能天线技术分析 MIMO和智能天线都属于多天线系统中的技术, MIMO技术是在无线链路两端都使用多元天线阵列, 它是发送分集和接收分集的结合;智能天线是仅在无线链路的一端采用阵列天线捕获与合并信号的处理技术。这两种技术既有共性又有显著区别。 从原理上看, 智能天线利用到达天线阵的信号之间完全相关性形成天线方向图, 它关键能实现信号的定向发送和接收;而在MIMO中天线收发信号是全方位的, 并且到达天线阵的信号必须相互独立, 用多个天线接收信号来克服信号到达接收机的空间深衰落, 增加分集增益。 从天线结构上看, 两种技术都可以使用多天线, 智能天线通过反馈控制方式连续调整天线的方向图, 天线阵元间距一般取1/2波长, 因为阵元间距过大会减小接收信号彼此的相关程度, 太小则会在方向图上形成不必要的旁瓣;而在MIMO接收系统中, 天线单元之间的间隔必须为多个波长, 以确保到达天线阵各个单元的信号是互不相关的。 2.2 MIMO和智能天线技术的结合 MIMO和智能天线技术结合的关键是如何能在同一个系统中同时采用两种技术。以下方案, 就可以使这两种技术求同存异, 在一个系统中共存。 比较这两种技术的异同点可以看出, MIMO和智能天线技术共存的主要障碍是天线结构:智能天线要求天线间距取1/2波长, 并且用于SIMO和MISO系统;而MIMO要求天线间距为数个波长, 并且只用于MIMO系统。 图1中, 发送端和接收端均为天线阵列, 天线阵元个数为9, 相邻阵元的间隔为1/2波长 (λ/2) 。智能天线工作时, 一端使用全部9个天线阵元, 另一端只用一个5号天线, 以满足智能天线的工作要求;而MIMO技术发送端和接收端都只使用1、5和9号天线, 组成3个发送天线、3个接收天线的MIMO系统, 相邻天线的间隔为2个波长 (2λ) , 这就满足了MIMO技术的工作要求。 从接收端看, 天线的工作分为两个阶段, 一是智能天线调整, 二是MIMO接收。在智能天线调整阶段, 发送端只有t5天线发送信号, 接收端9个天线同时接收信号, 完成智能天线调整;智能天线调整结束后, 开始了MIMO接收阶段, 发送端t1、t5和t9天线发送信号, 接收端r1、r5和r9天线接收信号, 使用MIMO技术进行信号接收。 下面简单描述一下系统工作具体过程。在开始工作的时候, 接收端的智能天线处于全向模式, 这使得它可以接收来自空间各个方向的信号。发送端t5天线开始发送信号, 这个信号是智能天线训练信号, 用于训练智能天线, 接收端检测到该信号, 智能天线系统利用这9个天线单元接收到的信号迟延时间来估计出信号的到达方位角, 然后将天线系统转换成方向模式工作, 即天线发出的波束指向信号到达的方向。接着, 发送端开始使用t1、t5和t9三个天线发送有用的数据信号, 同样接收端使用r1、r5和r9三个天线接收信号, 再使用MIMO技术进行信号接收。以后接收端定时估计发送端发出信号的方向, 并与前一批的方向进行比较。如果发送端的位置发生大的变化并被智能天线系统检测到, 则智能天线系统动态的调整其波束方向, 使其重新对准发送端的方向。 在该方案中, 发送端和接收端可以是移动台或者基站, 即MIMO和智能天线技术的结合在移动台和基站都可以使用。此方法充分结合MIMO和智能天线技术的优点, 能够有效提高3G系统的性能。 参考文献 [1]谢显中.TD-SCDMA第三代移动通信系统技术与实现[M].北京:电子工业出版社, 2004. [2]李世鹤.TD-SCDMA——第三代移动通信系统标准[M].西安:大唐, 2006. [3]杨宁, 毕敏, 谢显中.M IMO中智能天线技术的应用研究[M].2006. 关键词：调制技术,智能天线,第三代移动通信系统 3G移动通信系统是国际电信联盟制订的提供移动综合电信业务的通信系统。3G将把移动无线接入技术以及蜂窝移动通信的业务功能提高到一个前所未有的水平。本质上, 3G系统采用CDMA和分组交换技术, 3G系统将支持更多的用户, 实现更高的传输速率。 1 新型调制技术 调制技术在决定通信系统频谱利用率方面起着关键作用, 历来是人们关注的研究热点。除了一些常规的调制方式如FSK、BPSK、QPSK、DQPSK、OQPSK、MSK、GMSK、π/4-OPSK和QAM等已获得广泛的应用外, 人们正在致力于研究一些更能适应复杂的通信环境和多变的业务需求的调制方式, 如多载波调制和可变速率调制。 1.1 多载波调制 多载波调制的原理是把要传输的数据流分解成若干个子数据流, 每个子数据流具有较低的码元速率, 然后用这些子数据流去并行调制若干个载波。由于在多载波调制的子悟道中码元速率低、码元周期长, 因而对传输信道中的时延扩展和选择性衰落不敏感, 或者说在满足一定的条件下, 多载波调制具有抗多径扩展和选择性衰落的能力。当然, 多载波调制所用的各个子载波必须满足一定精度和稳定度的要求。 多载波调制的方法如下:1) 多载波正交振幅调制 (MC-QAM) 。把待传输的数据流分解成多路低速率的子数据流, 每一路数据流被编码成多进制QAM码元, 再插入同步/引导码元, 分别去调制各个子信道的载波, 这些子载波综合在一起就形成了MC-QAM信号;2) 正交频分复用和码分多址结合 (OFDM-CDMA) 。OFDM是利用频率正交来区分不同子信道的载波, 因而相邻子信道所占用的频段可以相互交叠, 而不会相互干扰, 因而可提高通信系统的频谱利用率。 正交频分复用可以用不同的方法和码分多址相结合。方法一:首先, 待传输的数据先进行直接序列扩展 (伪码长m位) ;然后, 每个码序列经过串/并变换, 其子码分别进入M个支路并和其中的正交于载波频率进行调制;最后, M个支路合并, 即可形成OFDM-CDMA信号;方法二:待传输的数据先进行串/并变换, 分成N条并行的低速数据流;然后, 每条子数据流分别对同一个码序列和N个不同的正交载波频率进行调制;最后, 综合成OFDM-CDMA信号。OFDM-CDMA调制技术综合利用了OFDM和DS-CDMA二者的优点, 是高速数字移动通信系统中的一种优选调制方案。 1.2 可变速率调制 因为移动信道的传播性能经常会随时间和传播地点而随机变化, 所以移动通信系统必须具有自适应改变其传输速率的能力, 以便能灵活地为多种业务提供合适的传输速率, 而且能在保证传输质量的前提下, 根据传播条件实时地调整其传输速率, 以充分发挥所用频谱的效率。实现可变速率调制的方法有以下几种: 1) 可变速率正交振幅调制 (VR-QAM) 。QAM是一种振幅和相位联合键控技术。电平数越多, 每码元携带的信息比特数就越多。可变速率 (QAM) 是根据信道质量的好坏, 自适应地增多或减少QAM的电平数, 从而在保持一定传输质量的情况下, 可以尽量提高通信系统的信息传输速率。实现VR-QAM的关键是实时判断信道条件的好坏, 以改变QAM的电平数。 2) 可变扩频增益码分多址 (VSG-CDMA) 。这种技术靠动态改变扩频增益和发射功率以实现不同业务速率的传输。在传输高速业务时降低扩频增益, 为保证传输质量可适当降低其发射功率, 以减少多址干扰。 3) 多码码分多址 (MC-CDMA) 。待传输的业务数据流经串讲变换后.分成多个 (1, 2, …, M) 支路。支路的数目随业务数据流的不同速率而变。当业务数据速率小于等于基本速率时, 串/并变换器只输出一个支路;当业务数据速率大于基本速率而小于2倍基本速率时, 串讲变换器输出两个支路;依此类推, 最多可达M个支路, 即最大业务速率可达基本速率的M倍。 2 智能天线 智能天线是—种自适应阵列天线, 由多天线阵、相干收发信机和现代数字信号处理 (DSP) 算法组成。智能天线可有效地产生多射束图。这些射束的每一个都指向特定的UT, 而这些射束闻也能适应跟随任何移动的UT。发射机把高增益无线波束对准通信中的接收机, 这样既可以增大通信距离 (若距离不变, 可节约发射功率) , 又可以减少对其他方向上接收机的干扰。 在接收方, 这种特性即空间选择接收, 能大大地增加接收灵敏度, 减少来自不同位置同信道的UT的同信道干扰, 增加容量。它也能有效地合并多径成分来抵制多径衰落。在发射方, 对空间智能选择形成射束的发射, 能降低对其他同信道UT的干扰, 增加容量, 并极大地降低输出功率。 智能天线系统的每个阵元所接收的信号先进行幅相加权, 其权值是由控制器通过不同的自适应算法来调整的。之后, 被加以的信号进行合成, 形成阵列输出, 也就是形成若干个自适应波束, 同时自动跟踪若干个用户。智能天线所形成的波束能实现空间滤波, 它使期望信号的方向具有高增益, 而使干扰方向实现近似零陷, 以达到抵制和减少干扰的目的。天线阵元的数目付与天线配置的方式对智能天线的性能有着直接的影响。在CDMA通信系统中, 能按CDMA编码形式形成相应的天线波束, 不同的用户编码形成不同用户的天线窄带波束, 从而大大提高CDMA通信系统容量。这是CDMA通信使用智能天线技术的最大优点。 目前, 已经提出将智能天线用于移动通信系统以提高系统容量, 满足日益增多的移动用户的需求。此外, 智能天线还能通过提高频谱利用率, 扩大覆盖范围, 使用多波束跟踪移动用户, 可以补偿孔径失真, 降低延迟扩展、多径衰落、共道干扰、系统复杂性、误码率和中断概率等来改善系统的性能。 参考文献 [1]蔡康, 李洪, 朱英军, 等.3G网络建设与运营[M].北京:人民邮电出版计, 2007. 1智能天线技术原理 智能天线又称自适应阵列天线, 它建立在自适应滤波与阵列信号处理技术基础之上, 通过调整接收或者发射特性增强天线的性能。智能天线最早应用在雷达、声纳以及军事通信中, 后来又被应用于移动通信系统之中。一般而言, 智能天线主要利用了基带数字信号处理技术, 它是通过自适应算法处理对基站接收与发射波束进行自适应的一种赋形, 对降低干扰、扩大覆盏、增加容量以及提高无线数据的传输速率具有重要的意义。作为智能天线的核心, 自适应算法可以分为盲目自适应算法和非盲目自适应算法两种。非盲目自适应算法主要是利用修正信号更新复杂的权重向量, 收端根据发送的信号, 按照一定的准则来确定或者调整权值, 从而使智能天线的输出与输入相关性更大;盲目自适应算法则不需要修正序列更新复杂的载体, 也无需通过发端传送导频信号, 而是利用调制信号所固有的, 恒模、有限符号集、子空间以及循环平稳等来调整权值, 从而使输出可以满足特性需求。前者相对后者而言, 一般误差会比较小, 而且收敛的速度也比较的快, 但是需要浪费一些系统资源。若将二者有效地结合在一起, 将会产生一种新的算法, 即半盲算法。先用非盲算法来确定初始的权值, 之后再利用盲算法跟踪与调整, 综合两者之优势。 2智能天线技术的优点 从实践来看, 智能天线技术具有很多的优点, 总结之, 主要表现在以下几个方面: 1.增加系统的容量与抗衰落性。CDMA系统属于自干扰系统, 该系统用户的干扰多数来自于其他的用户, 但智能天线可以将波束零点对准别的用户, 这样就能有效地减少干扰。由于该系统提高了接收的信噪比, 减少了频谱资源的复用距离, 因此可以增加系统的容量。信号的衰落主要是高频无线通信引起的, 在移动通信过程中, 随移动台的移动或者周围环境的变化, 信号的瞬时值和延迟失真变化匀速但不规则, 这就造成了信号的不断衰落。智能天线可以自适应地构成波束方向性, 从而使延迟波方向上的增益最小化, 这对降低信号的衰落具有至关重要的作用。电波通过各种路径至接收天线, 方向角则各不相同, 可以利用多副指向的接收天线, 将这些分量进行隔离, 之后再进行合成处理, 不但可以实现角度的分集, 而且可以有效地降低信号的衰落速度。 2.减少多径干扰, 有效实现移动台的定位。无线信道中有个路径, 它们很可能导致信号衰落与时间扩散, 而智能天线可以将来自不同方向上的多径信号进行分离, 通过相应的接收技术来提取有用的信号, 最终将其叠加。这样做不但可以减轻多径之影响, 而且可以利用多径的分集效应来改善链路质量。此外, 利用智能天线基站可获得空间特征矩阵, 并获得信号功率的估值及其到达的方向。利用这种方法, 只需两个基站即可将用户终端定位一个小区域, 进而对移动台进行精确的定位。在使用普通天线无线基站时, 发射信号一般都采用高功率的放大器, 若使用智能天线, 则波束赋型增益会减小功率要求;不但可以降低基站发射功率, 而且也有效地减少了电磁环境的污染。 3移动通信中的智能天线技术 1.目前我国已经将智能天线技术列为863—317通信技术课题之中的个人通信技术分项, 并在以同步分码多址技术作为基础的第三代移动通信系统中广泛应用了该项技术。从实践来看, 智能天线技术在该领域的应用具有可行性。 2.目前国内所研发的TD-SCDMA通信系统就是以智能天线技术为核心, 它与CDMA同步、联合检测、软件无线电、以及接力切换等技术共同支撑整个系统的正常运行。此外, 智能天线技术的广泛应用, 还有效地增加了TD-SCD MA系统的容量, 并保证了该系统的灵活运行;智能天线技术提高了该系统接收信号的信噪比, 有效地改善了信号的质量。据测量显示, 同样环境下所采用的分集天线智能提升不到百分之二十的系统容量, 而智能天线技术可让TD-SCD MA系统的容量提升百分之三十以上。因此, 智能天线技术在移动通信中的应用非常的广泛, 而且效果明显。 3.从具体的实践来看, 由于第三代通信系统的出现和推广, 使得高速信息数据业务得到了较大范围的普及, 在这样的条件下使用功率和码资源不可避免地会受到各种限制。智能天线技术的出现解决了这一问题, 它引入了一种可单独应用的SDMA系统, 并通过SDMA系统可以使不同空间的用户共同使用功率和码资源, 从而有效地提升了系统的容量和负荷量。智能天线技术在第三代通信系统中的应用, 说明其在现代通信中的应用已经非常的广泛, 而且在推动移动通信发展上也是功不可没。 智能天线是第三代移动通信不可缺少的空域信号处理技术。随着移动通信的迅速发展,越来越多的业务将通过无线电波的方式来进行,有限的频谱资源面对着越来越高的容量需求的压力。智能天线天线技术是改善这一压力的有效途径之一。 目前在第三代移动通信系统中智能天线技术受到广泛的关注。尤其适合于TDD方式的CDMA系统。我国提出的TD-SCDMA标准中,就把智能天线技术作为一项关键技术,其应用能有效降低干扰、提高系统容量和频谱效率,是TD-SCDMA系统宏基站的必选技术。 二、智能天线的基本原理: 从本质上来说,智能天线技术是自适应天线阵在移动通信中的新应用,它是在传统自适应天线阵技术发展的基础上,结合了先进的智能处理技术,使天线阵具有智能处理、空间分集、空间扇面分区等功能的新技术,移动通信中采用智能天线技术,能进一步增加系统容量,提高系统性能。如图1所示,在移动通信中,智能天线的阵元数一般取8,16等。它由两个主要部分组成: (1)以数字信号处理器和自适应算法为核心的自适应的数字信号处理器,用来产生自适应的最优加权系数W1,W2,WN。 (2)以动态自适应加权网络构成的自适应波束形成网络。 三、智能天线的分类及其主要优点: 智能天线技术可以大体分为波束切换方式的智能天线和自适应方式的智能天线两大类。其中自适应智能天线技术是智能天线技术的未来发展方向。 智能天线以自适应天线为基础的新一代天线系统,其目标是通过抑制干扰和对抗衰落来增加系统容量,进而提高频谱利用率,不仅涉及智能接收,还包括智能发射; 智能天线与自适应天线又有着本质的区别,后者只能对功率方向图进行调整,而前者还可以独立的对信道方向图进行调整。智能天线的最大魅力在于,它可以利用信号方向的不同,将不同信号分开,从而对传统信道空分复用,增加系统容量。 四、智能天线的信号模型: 在多用户情况下,用K代表系统中的用户数,M代表天线阵元个数; 则在频率选择性衰落情况下,接收到的第k个用户的信号矢量为: 则在平坦衰落情况下,接收到的第k个用户的信号矢量为: 其中Lk表示第k个用户的多径数,ak表示第k个用户第l径的复信道增益。 五、智能天线的性能度量方法: 确定智能天线的性能度量可以有不同的准则,而不同的性能准则适合于不同的信号与接收环境。这些准则从表面上看似乎相差很大,但可以证明它们的最优解都可以分解成一个相同的线性矩阵滤波器和一个不同的标量处理器的积,且它们都收敛于一个最优解。 5.1最小均方误差准则(MMSE) 由智能天线原理图,我们采用使阵列输出y(t)与本地参考信号q(t)之间的均方误差最小。即使误差e(t)=q(t)-WTx(t)(3)的均方值最小,也就是使最小。(4)式中为接收矢量x(t)与参考信号q(t)的互相关矢量,而Rxx为x(t)的自相关矩阵。即rxy=E[q(t)x(t)]RXX=E[x3(t)xT(t)]欲使上述均方误差值最小,就应使E[e2(t)]对加权矢量W的梯度为0,可以求得:WMMS E=R-1x x r xγ这是一种最优维纳解。 5.2最大信噪比(SN R)准则 求最大信噪比的方法常用于通信系统中,它使系统输出信噪比达到最大,以实现系统误码率的要求。由式(4)中的三个分量,可以求得天线阵输出信号干扰噪声比,简称SNR。 式中:k为第k个期望信号的互相关矩阵;Rjj为第k-1个干扰信号的互相关矩阵;Rnn为噪声分量的互相关矩阵。 可求得最优加权值WSN R为WSN R=μ(Rjj+Rnn)-1Vk(6)式中Vk为信号的空间特征矢量。此解收敛于最优维纳解.(7) 5.3似然性能准则(LH) 似然性能度量主要是用于期望信号波型完全未知时,这时期望信号可以认为是一个待估计的时间函数。输入信号矢量的似然比为: 我们可以写出信号矢量的似然函数最大时的权矢量为: 同样可以证明上式亦收敛于式(7)的最优解。 可见,各种度量智能天线准则与最优数值密切相关,且均收敛于同一个最优维纳解。因此,选择哪一种并不具有决定意义。然而选择哪一种算法进行调整波束方向图的智能控制却是非常主要的,所以这些算法决定了天线阵响应的速率和实现电路的复杂性。 六、智能天线在3G中的应用 6.1国内外相关领域的研究现状: 我国已将智能天线技术列入国家863-317通信技术主课题研究中的个人通信技术分项。我国的第三代移动通信系统基于同步码分多址技术,广泛采用了智能天线和软件无线电技术作为系统根基的SCDMA-WLL的现场运行结果,足以证明基于TD-SCDMA技术的第三代移动通信系统是可行和成熟的; 6.2智能天线对TD-SCDMA无线网络设计的影响: 智能天线是TD-SCDMA系统的关键技术,其应用能有效降低干扰、提高系统容量和频谱效率。智能天线技术与普通天线技术的主要差异在于以下几点。 (1)天线尺寸大 智能天线尺寸规格远大于普通天线。从物理结构的角度看,多阵元智能天线基本可以看作是多个单阵元普通天线的捆绑,因此其物理尺寸远大于普通天线。以8阵元天线为例,天线尺寸约为1350mm×680mm,而普通天线仅在1320mm×220mm左右。 (2)馈线多 由于每个阵元均需1根馈线与主机架相连,此外还有天线校准线1根,同时因供电和控制需要另有综合馈电线1根。以8阵元智能天线为例,每扇区馈线数量达10根之多。而采用普通天线技术的其他系统,则通常只需两根馈线。 (3)天线设备复杂 智能天线馈线规格细,传输损耗大,因此在智能天线底部需要为每个阵元加挂1个放大器。即每个8阵元智能天线下面需要另挂8个放大器。 (4)天馈设备重 因天馈设备规格大、数量多,其重量也远比普通天馈系统要大。一副智能天线约17.5kg,一个TPA约28kg,再加上馈线重量,一个扇区的天馈设备重达80kg～90kg。而一副普通天线重量仅为10kg左右,加上软跳重量,也不过10kg～15kg。 智能天线技术较普通天线技术的上述4大主要差异实际上是给工程设计、施工提出了更为苛刻的要求。最突出的几点主要表现在如下方面。 (1)对天线载体负载能力要求高。智能天线的迎风面积约达0.9m2,相比于普通天线约0.3m2的面积,大出约3倍。同时TPA的迎风面积也有约0.2m2,高风压对天线支架的横向负荷提高3～4倍。另外因为天线重、馈线多、TPA外挂,也相应地增加了天线支架的垂直负荷。这一点对实际的工程设计影响非常大。 (2)天线美化难度大。普通天线的美化手段有很多种,但是这些用于小尺寸普通天线的美化办法往往并不适用于大尺寸的智能天线。 (3)走线架需求量大。30根馈线外加1条GPS线的布线量,对走线架是一个很大的挑战。3个扇区31条馈线(含GPS馈线1根)约需350mm宽的走线空间,也就是说需要一路独立的标准400mm宽走线架。 (4)馈孔需求量大。31条馈线需要穿墙而过,相应的馈孔数量配置必须能跟得上需求。如果按TD-SCDMA采用1/2″的馈线考虑,传统馈窗(馈孔径为7/8″)一般难以满足智能天线的过线需求。传统7/8″馈孔实际能通过的1/2″馈线仅为两条,也就是说馈孔需求总量高达16个,而目前移动机房普遍采用的馈窗也就是18孔而已。 (5)馈线保护难度大。一是防雷接地,31根馈线在室外均需多次接地;尤其是在室内接地这个环节,为达到更好的防雷效果,每根馈线均应加装防雷器。这些从空间需求和操作难度上看,都不是太容易处理的。二是防破坏保护,室外馈电线和采用BBU+RRU设备的光纤室外部分,容易受到人为破坏。 智能天线技术所产生的上述影响,直接导致了工程设计、施工难度的大幅提升。在实际工程中,需综合调用各个层面的可用手段加以解决。 (1)天线载体负荷问题。可以有两种解决思路:首先是严格控制可用载体类型,如美化杆等载体方式不允许用于智能天线。对于可用载体,应在严格的负荷能力验算基础上,采用更为坚实的载体用材、结构及加工加固方法。然后还可以立足于技术研发的底层,考虑如何在满足技术要求的前提下尽量减少天线阵元数量。天线阵元数降下来,TPA和馈线数也就降下来了,天线载体的横向和垂直负荷就会相应降低。 (2)天线美化问题。智能天线美化是一个难题,如果3个扇区的天线集中在一个美化体内,对美化体有很高的容积要求。所以可采用各扇区天线分别美化的方式,具体美化形式可以是仿柱、仿空调室外机等。如果因环境条件限制,只能集中美化的话,那么可采用粗壮底座的大型水塔或给整个天线表面架设围栅。目前业内的美化产品尚不成熟,还需要进一步研究。 (3)走线架及馈孔需求量大的问题。首先立足于条件许可的情况下,尽可能新增走线架及馈窗,这样做的好处是可以将TD-SCDMA的路由与已有路由相对独立开来,一方面不影响其它系统的扩容,一方面也便于TD-SCDMA的后期维护。但往往实际环境中不具备新增走线架和馈窗的条件,一种权宜的做法是共用原有走线架和馈窗,这样对走线的美观性方面会有所折损。而解决路由问题最好的办法,还是应该从研发的层面出发,通过集束馈线或光纤传送技术,尽量克服馈线过多的问题。目前业内已有成熟的此类产品。 (4)馈线保护难度大的问题。外挂的TPA需要供电,这就是室外用电。馈电线室外布放会面临恶劣室外环境的威胁,容易造成老化漏电问题。工程上宜进行防护设计,如用PVC管套装或采用铠装电缆等。另一个问题是馈线接地,尤其是集束馈线的接地,一定要配备专业的工具和熟练的技工。 七、结束语 本文在深入的理解智能天线的原理和主要优点的条件下,结合智能天线的信号模型,详细分析了智能天线的性能测量方法,并且剖析了智能天线在移动通信中,特别是对TD-SCDMA无线网络设计的影响并给出了相关问题的解决方法。 参考文献 [1]张贤达、保铮编著,通信信号处理(COMMUNICATION SIGNAL PRCESSING)北京国防工业出版社。2000.12 [2]王大庆,张德民,吴伟陵.CDMA中智能天线的接收准则及自适应算法[J].通信学报,1998,19(6):33-39. 智能天线的概念于20世纪80年代末90年代初提出,来源于阵列天线中的自适应天线理论,利用阵列信号处理技术和相控阵原理,产生高增益的窄波束,使天线的主波束对准期望信号方向,低增益的副瓣甚至零陷对准干扰信号方向,从而达到提高信号干扰噪声比、提高系统的频谱复用率和增加系统容量的目的。智能天线技术可以为通信系统的性能和容量带来较大的改善。因此,3G标准均引入了智能天线技术,尤其是中国提出的3G标准TD-SCDMA更将智能天线技术作为其核心技术,并且在TD-SCDMA系统中采用智能天线技术更具实现优势[1]。目前智能天线不仅应用于移动通信网络,且在数字电视中也得到了广泛应用,并为提高数字电视尤其是车载数字电视的信号接收稳定度开辟了蹊径[2]。 智能天线为了产生高增益的窄波束,必须采用由多个天线单元组成天线阵的形式。这就意味着1个单元间距为0.5 λ(λ为2 GHz所对应自由空间波长,0.5 λ=75 mm)的8单元TD-SCDMA线形智能天线阵,其横向电尺寸大约在675 mm左右[3,4]。智能天线阵较大的横向电尺寸给网络建设和工程施工带来了诸多问题,因此小型化是智能天线今后发展的主要趋势[5]。目前,智能天线小型化技术方案主要有3种[6],分别是减少天线阵单元数、紧凑型智能天线和双极化智能天线。3种方案都是力求在不降低网络性能的同时尽量减小智能天线的横向电尺寸。其中,紧凑型智能天线阵是通过调整天线单元间的距离,降低天线阵的横向电尺寸,该方法简单,容易实现。本文根据文献[6]提出的智能天线小型化技术方案,对单元间距为45 mm的紧凑型智能天线阵进行设计和分析。同时,对天线阵单元非等间距排布的几种方案的性能进行分析,着重研究在实现天线阵的横向电尺寸减小的情况下,天线阵的总体性能的变化,为智能天线阵的小型化提供理论依据。 为了进一步考察阵元间距对智能天线阵列性能的影响,该方案利用仿真软件分别对紧凑型等间距、非等间距线形智能天线阵的性能进行了对比,其研究结论对于推进智能天线阵小型化设计的工程应用具有一定的参考价值。 1 基本原理 智能天线源于阵列天线中的自适应天线,它通过调节各单元信号的加权矢量来改变方向图形状,使主波束对准期望信号方向,零陷或副瓣对准干扰信号方向。一种线形智能天线阵结构如图1所示。 假设由N个相似元组成线形阵,第n个单元沿x轴位于xn,天线阵的方向图函数可表示为 式中: 式(2)为阵因子,In为第n个单元激励电流。若天线阵为等间距均匀激励,单元间距为d,电流相位线性渐变,且相邻两个单元的相位差为一个固定值∂,则激励电流可表示为 阵因子可表示为 因此可得出天线阵的半功率波瓣宽度为 由式(5)可知,半功率波瓣宽度随单元间距的减小而增大。当天线阵采用非等间距线阵列结构时,依据参考文献[7]可知,通过调整单元的激励幅度可降低副瓣电平,当激励幅度自中心向两端锥削时,可使副瓣降低,其代价是主瓣宽度展宽。因此,非等间距线形阵可等效为单元激励幅度锥削的等间距线形阵,当两者的口径尺寸相同时,可获得相似的方向图。考虑到该研究的重点是横向电尺寸缩小后天线阵的性能的变化,根据实际情况,本文研究的非等间距线形阵的最大间距为0.5 λ。 2 紧缩型线形智能天线阵的设计 笔者对单极化智能天线阵进行了设计和研究,假设天线阵由8个单元(8通道)线形排布组成,每个单元由8个空气耦合阵子并联组成,每个单元的工作频段满足TD频段要求。 2.1 半波对称振子和智能天线阵单元的设计 设计对称振子结构如图2所示,天线采用厚度为1 mm的铝板,天线采用50 Ω的空气微带线中心耦合馈电,通过调节阵臂的长度改变天线的谐振频率,以调节振臂的宽度和馈电片的长度来改善天线的带宽。通过HFSS10.0仿真优化,最后得出振子长70 mm,振子臂宽15 mm,馈电片宽6.45 mm,长61 mm,天线到反射板的距离为35 mm。仿真结果如图2～图4所示。当振子的工作频率为1 770～2 260 MHz时,VSWR≤1.5,相对带宽达到了24.5%,满足TD工作频段(1 880～1 920 MHz,2 010～2 025 MHz)要求,且天线在2.0 GHz时的增益达到了8 dB。 采用上述设计的8个振子组成1个智能天线阵单元,根据笔者的仿真经验,相邻的2个振子间隔定为130 mm,通过1个微带T接头连接,由于2个相邻振子的馈电端口朝向不一致,若直接对其进行馈电,会造成馈入2个振子的信号反相。因此,通过控制馈线的长度,使其物理长度相差180°的电长度,达到对2个振子进行同相馈电的目的,最后通过3个二等功分器对8个振子进行等幅等相位馈电,天线阵单元结构和回波损耗如图5～6所示。 2.2 紧凑型等间距线形智能天线阵 为了抑制栅瓣,智能天线阵单元间距通常为0.5 λ(75 mm)。紧凑型天线阵压缩单元之间的间距,这样可以有效地减小天线阵的横向电尺寸。但由于间距缩小后单元间的互耦影响加剧,此时天线阵的方向图不但与不同方向来波在各天线单元上产生波程差相位有关,而且与各天线单元的阻抗不一致引入的幅度和相位有关[8]。具体表现为天线单元间的互阻抗增大,导致天线阵方向性系数减小,赋形增益下降,方向图主波束展宽。如图7所示,当单元间距缩小为45 mm时,天线阵赋形的增益下降了3 dB,半功率主瓣宽度增加了9°,但天线阵的横向电尺寸却减少了31%。 2.3 紧凑型非等间距线形智能天线阵 研究表明,非均匀线形阵可以明显地减小天线阵的副瓣电平[9]。非均匀线形阵有两种方案:一种是均匀激励非等间距线形阵;另一种是非均匀激励等间距线形阵。由于第二种方案在实际应用中需要复杂的馈电网络,为了减小智能天线系统的复杂性,本文选择第一种方案。设计了3种非等间距线形阵,如图8所示,其中(a)和(b)是基于参考文献[9],间距的递增因子分别为0.2和0.1,最大间距为0.5 λ,而(c)的排列分布可等效为相同口径的正弦幅度加权的等间距线形阵,第n个单元位于[10] 式中:L=675 mm,通过计算,第1个单元到第2个单元以及第7个单元到第8个单元的间距为0.87 λ,这时天线阵会产生2个较大的副瓣;当减小到0.5 λ时,2个较大的副瓣消失,因此第1个单元到第2个单元以及第7个单元到第8个单元的间距取0.5 λ。通过仿真可以得出,与间距为75 mm的8单元等间距线形阵相比,采用方案a天线阵最大副瓣电平减小6 dB,半功率主瓣宽度增加3.3°,天线横向电尺寸减少了20%;采用b方案天线阵最大副瓣电平减小5 dB,半波主瓣宽度增加1.4°,天线横向电尺寸减少了9.18%;采用c方案天线阵最大副瓣电平减小7 dB,半波主瓣宽度增加2.7°,天线横向电尺寸减少了15.1%。如图9所示,副瓣电平的减小是以增加主瓣宽度为代价,且非等间距线形阵的零陷有了不同程度的上升,天线阵赋形增益下降1.2 dB左右。 由上文分析可以得出,紧缩型等间距线形阵的赋形增益下降了3 dB,半功率主瓣宽度增加了9°,但天线阵的横向电尺寸却减少了31%。紧缩型非等间距线形阵可以使天线阵的第一副瓣电平降低5～7 dB,横向电尺寸减少9.18%～20%。 3 结语 本文首先完成了单极化线形智能天线阵的设计,研究了通过缩小单元间距来减小智能天线阵的横向电尺寸,对紧缩型等间距和非等间距线形智能天线阵进行了仿真和分析,得出智能天线阵横向电尺寸的减小是以降低天线阵性能为代价。这些结论对于实际工程应用中基站端天线类型的选址,具有一定的参考意义。由于利用HFSS软件仿真大电尺寸的天线需要耗费大量的计算机资源,受硬件条件限制,无法对单元间距缩小后天线单元间的隔离度进行研究,因此今后将着重研究天线阵单元间距对单元间隔离度的影响。 参考文献 [1]蒋年专.智能天线及其在TD-SCDMA中的应用[J].通信技术,2003(5):59-61. 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智能天线技术 篇8
试论移动通信中的智能天线技术 篇9
智能天线技术在移动通信中的应用 篇10
智能天线技术 篇11