移動通信中智能天線的應用研究

朱擁軍

【摘要】 為了緩解有限的頻譜資源和高速發展的業務量之間的矛盾，移動通信把智能天線技術做為解決此類矛盾的主要手段，達到提高頻譜資源的利用率，增加通信的質量和容量的目的。可以預見智能天線技術必將隨著移動通信技術的發展而發展，成為通信領域的發展史冊上不可或缺的一頁。本文就智能天線的優缺點及應用進行分析，力求為相關領域的發展做出有益的嘗試。

【關鍵詞】 移動通信 智能天線 應用研究

一、前言

對于移動通信設備而言，天線是關鍵核心部件之一，在移動通信設備的正常應用中發揮著重要作用。傳統天線在信號傳輸質量和信號傳輸速度上都難以滿足通信要求，研發新一代適合移動通信設備的智能天線成為了必然選擇。當前，智能天線在移動通信中得到了應用和普及，對提高移動通信設備功能起到積極的促進作用。從結構原理來看，智能天線具有定向和形成波束能力的陣列，主要是采用相應的處理技術，利用數字信號，產生定向波束，確保用戶信號可以通過固定信道到達定向位置，并通過零陷或旁瓣抵制干擾信號。所以說，智能天線相當于空間濾波器，通過發射機與接機相連，發射高增益波束，既可以抗干擾，也可以增加通信距離。它主要包括兩個方面，即DOA（波達方向）和波束成型。當前智能天的技術屬于附加領域研究，其功能遠遠沒有被完善，有更為廣闊的開發空間。

二、智能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量，使移動通信的信號受到嚴重影響。智能天線的研發有效解決了這一問題，對干擾信號產生了有效抑制，不但提高了移動通信的信號傳輸質量，還滿足移動通信的數據傳輸要求，達到了移動通信數據傳輸目標。

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量，也會影響移動通信設備的通話效果。而智能天線有效解決了這一問題，智能天線通過控制信號接收方向，采用分級技術，抑制了高頻信號的衰落，提高了高頻信號的傳輸質量，滿足了移動通信的發展需要，具有較好的抗衰落性。

2.3 能夠有效實行移動定位

相對于傳統天線，智能天線的另外一個優勢在于可以實現有效的移動定位，對移動通信設備的具體位置進行跟蹤記錄，保證信號傳輸的暢通。目前這一功能依靠2個以上的信號傳輸基站即可實現。智能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，為移動通信設備的發展提供了有力的支持。

三、智能天線在移動通信中的應用分析

智能天線通常包括多波束智能天線和自適應陣智能天線。它是由N個天線單元組成，每個天線單元有M套加權器，可以形成M個不同方向的波束，用戶數M可以大于天線單元數N。智能天線的劃分是根據其天線方向圖形狀的（圖1）。

多波束天線利用多個并行波束覆蓋整個用戶區，每個波束的指向是固定的，波束寬度也隨天線元數目而確定。隨著用戶在小區中的移動，基站相應選擇不同的波束，使接收信號最強。因為用戶信號并不一定在波束中心，當用戶位于波束邊緣及干擾信號位于波束中央時，接收效果最差，所以多波束天線不能實現信號最佳接收，一般只用作接收天線。但是與自適應天線陣列相比，多波束天線具有結構簡單、無須判定用戶信號到達方向的優點。

基于智能天線的優點，目前智能天線在移動通信設備中得到了全面應用，在提高移動通信效率和通信質量方面發揮了重要作用，保證了移動通信設備能夠滿足基本的通信要求，同時有效促進了移動通信的發展。為此，我們應對智能天線的應用有正確認識。

四、結論

通過本文的分析可知，在移動通信中，智能天線作為重要部件得到廣泛應用，在第四代移動通信技術的研究與發展中，智能天線技術的發展與創新被做為關鍵性技術進行研究。為此，我們應全面了解智能天線的工作原理及特點，積極探索其應用范圍及優劣勢，促進智能天線與信息技術的有效融合，最大限度的發揮其優勢和潛力。