智能天線技術在無線通信中的應用

蘭惠

【摘要】 作為現代通信系統的關鍵技術，智能天線技術對于提高無線通信質量具有重要作用。本文首先介紹了智能天線的基本工作原理，然后分析了智能天線技術在無線通信中的優勢和具體應用，為今后智能天線技術在無線通信中的應用提供參考。

【關鍵詞】 智能天線技術 無線通信 應用

智能天線技術采用空分復用技術，根據信號傳播方向上的不一致性把具有相同時隙、相同頻率的信號在空域區域進行區分，能夠大幅度提高頻譜資源的利用效率、減少地形、建筑等對電波傳播的影響。隨著無線通信系統容量需求的增加，智能天線技術將會更廣泛的應用到無線通信中。

一、智能天線技術的基本工作原理

智能天線是一種能夠進行側向和形成波束的天線陣列，其使用數字信號處理技術形成空間定向波束，能夠讓零陷或旁瓣對準干擾信號到達方向、天線主波束對準期望用戶信號到達方向，以此完成利用無線移動信號、抑制干擾信號的功能。

二、智能天線技術在無線通信中的優勢及具體應用

2.1 智能天線技術在無線通信中的優勢

（1）節省系統成本。在使用同樣的發射功率的情況下，使用智能天線的基站能夠實現對更大區域的覆蓋，而在要求同樣覆蓋范圍的情況下，便可以使用較低功率的放大器便能滿足所需的功率要求，因而大大節省了系統成本。（2）抗衰落。信號衰落是無線通信中的一個重要問題，使用普通的定向天線或全向天線都會造成信號失真嚴重。而使用智能天線技術對信號的接受方向進行控制，利用自適應成束技術構成波束的方向性，從而減少信號衰落的影響。另外使用智能天線還能夠提高分集增益，這也在一定程度上增強了天線陣列接收的靈敏性和基站發射機的同等輻射功率。（3）提供多種增殖業務及移動臺的定位。基站采用智能天線技術能夠對空間特征矩陣進行獲得性接收，從而獲取信號的到達方向和功率估值。按照此種技術手段，使用兩個基站便能將用戶定位在極小區域，以此獲取移動用戶的方位信息[2]。（4）擴大無線通信系統容量。智能天線通過零陷或旁瓣對準干擾信號到達方向和天線主波束對準期望用戶信號到達方向來使載干比得到不同程度的提高。而系統容量是由載干比決定的，因此，智能天線的應用擴大了無線通信系統的容量。（5）降低干擾。智能天線工作過程中會對信號進行有方向性的接收，而抑制接收方向以外的其他干擾信號，因此降低了其他信號對系統的干擾。

2.2 智能天線在無線通信中的具體應用

（1）在TD-SCDMA系統中的應用。智能天線技術在TD-SCDMA系統中的應用是最為廣泛的。TD-SCDMA系統主要采用了TDD方式來保上下行射頻信道的可靠性對稱，而通過其有效的對稱性完成其高效率傳輸，因此其能夠克服多只干擾、多徑干擾、天線上下行波束賦形等多種問題。TD-SCDMA系統中的智能天線使用了8個天線單元的同心陣列構成，相比較傳統的全方位天線，智能天線的使用能夠增強信號的載干比、獲得更高的增益、更有效的降低發射功率。（2）在無線市話系統中的應用。下面以京瓷500mW基站建設為例進行介紹。①智能處理單元。在無線市話系統中的智能處理部分是基站的調制解調模塊，此模塊的DSP單元能夠完成對四個獨立的天線單元發射和接收信號的處理，同時進行空間通道的用戶識別、干擾抑制、信號的分集、自適應控制等。獨立的四根天線其發送到天線上的高頻信號都擁有獨自的控制單元，且不會受其他天線的干擾。在DSP完成處理后數據結果會及時發射到射頻模塊，然后射頻模塊會根據計算結果控制調整射頻信號的相位振幅。②陣列天線。無線市話系統主要采用四面立體結構的智能天線，其是由四根對稱排列分布的天線構成，二每根天線都有四個基本振子組成。③在基站中已有的3個用戶基礎上，利用SDMA技術能夠實現第四個用戶的接入。具體連接過程為：系統先判斷分析通話用戶所在的具體為止，然后分析空間位置不在同一軸線位置上的位置條件對兩個用戶進行時隙組合，以此建立相應的空間信道；再在剩余時隙的基礎上對第四個用戶進行連接。

三、結束語

智能天線技術在無線通信中所具有的優勢是其他技術所無法取代的，其廣泛應用能夠大幅度提高無線通信質量、改善系統的抗干擾性、擴大系統容量，并實現同一地址的專用網頻率共享。在今后的智能天線技術研究上，要不斷克服其應用中存在的問題及瓶頸，以不斷拓展智能天線技術在無線通信中的應用范圍。

參 考 文 獻

[1] 溫春玲. 智能天線及其在無線通訊中的應用分析[J]. 中國新技術新產品. 2013，13（14）：74-75

[2] 龐漢勛. 智能天線在移動通信網絡中的應用[J]. 信息與電腦（理論版）. 2011，12（29）：62-63

[3] 鄧滿蘭. 智能天線在移動通信中的應用[J]. 考試周刊. 2010，05（35）：57-58