簡析移動通信中的天線技術

喬永蓉

摘 要：在移動數據不斷增長的背景下，人們開始對通信質量提出了更高的要求。不論是在哪種通訊環境下，如何不讓信號受到干擾是關鍵，天線技術是在通信技術支持下發展起來的技術，如今該技術更加智能化，為社會的發展起到重要作用。本文從天線的基本原理入手，討論天線的特點和作用，并分析如何在移動系統中利用天線技術，希望對相關研究具有幫助作用。

關鍵詞：移動通信 天線技術 通信質量

在科技不斷發展的背景下，通信系統幾乎遍布世界的每個角落，對人們的生活也產生了深遠影響。天線系統的工作環境十分復雜，并且所處的環境也在頻繁變化，受到溫度、地形等因素的影響，電波會出現一定程度的衰落，通過對相關智能化的天線技術利用可以顯著提升通訊質量，滿足社會的發展需要。

一、天線技術的基本原理

當前的天線技術主要是利用了天線陣列的原理，在天線陣列接收信號之后，會經過處理器和權值算法系統調整的反饋控制系統，然后對信號進行分析，進而判斷出干擾信號的方位和角度，同時會把信號轉化為天線振元激勵信號。在通信系統下，智能化的天線起到新的傳播媒介作用，可以自行調節參數和數據，對有限的信道資源進行充分利用，最終讓通信系統處于最佳狀態。

二、天線技術的特點和作用

首先，可以對干擾信號起到抑制作用。信號的干擾因素在移動通信中有多種，在不及時對干擾信號進行屏蔽的時候，就會對通信質量造成影響。對天線技術的研發合理利用可以解決這一問題，為保證信號的高質量傳輸起到了作用。其次，具有良好的抗衰落性。高頻信號衰落是移動通信中需要解決的問題，這一問題的出現會影響通信質量和通話效果，通過對天線技術的利用可以控制信號接收方位，利用分級技術減輕信號的衰落。最后，可以實現移動定位。相較于傳統天線，如今的天線技術可以做到移動定位，跟蹤移動通信設備的具體位置，讓通信更加暢通。

三、如何在移動通信系統中利用天線技術

（一）高增益全向天線技術

通常來說，全向天線在地理位置較為偏遠的郊區利用，這是由于該區域的用戶較少，借助水平方向的全向天線能夠資源成本。不過該區域的半徑較大，使得質量不能得到保證，在高增益全向天線技術的支持下可以提升通信質量。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，其中操作最為簡單和實用的形式是直線陣，其原理在于在同陣子軸同一方向的軸線上結合固定間隔直列數量不同的輻射陣子，進而在垂直軸線的平面中增強輻射場。目前的移動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。對于高增益全向天線來說，主要是實現天線不同方位的定向，進而實現全向輻射的作用。要想把天線架放在大型鐵塔中間，需要對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

由于信號的傳播環境一般較為惡劣，因此容易出現多普勒頻移和衰落的情況，進而導致接受電平降低成為熱噪聲電平，同時也會出現相位的變化，進而造成通信質量下降。借助分集接收天線技術可以緩解信號地緩落情況，得到更多的分集增益，讓信號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，其中空間分集技術是利用多個接收天線實現的，借助天線在發射端發射，接收時利用較多數量的天線實現。為了讓接收天線輸出的信號更加獨立，需要滿足條件L≥λ/2，進而在某一副天線信號輸出較弱的時候，其他的天線可以通過較強的信號輸出匯合成整體信號，減少了衰弱的情況，讓信號傳輸的可靠性得到提升。因此，借助分集接收天線技術可以讓天線的增益效果提升，只要滿足具有至少兩個接收天線即可，定向雙極化的天線技術不受接收天線數量的影響，主要是把水平和垂直兩個方向的接受天線集中到同一個物理實體中。

（三）智能天線技術

在移動通信技術飛速發展的背景下，智能天線技術的出現讓通信領賦發展到了全新的階段，該技術主要是借助數字信號處理裝置，控制和調整振元的權值，使得信號來向和天線陣的主波束一致，干擾信號和方向圖零點一致。在信號來向和干擾信號發生改變時，數字信號處理裝置會根據設計好的性能準則以及算法對權值進行調整，這樣波束可以對這種變化進行及時的跟蹤。但是由于不同的信號環境、不同的信號先驗知識，對智能天線處于穩定狀態下的性能量度有不同的要求。智能天線技術可以大大提升數據傳輸速率和網絡容量，主要是借助數字處理技術產生空間定向波束，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發送和接收信號。

四、結語

綜上所述，天線技術是保證信號傳輸的關鍵，傳統的天線技術容易受到信號干擾，進而出現不穩定和衰落的問題。在信息技術進步以及移動通信行業飛度發展的背景下，社會面貌煥然一新，本文對高增益全向天線技術、分集接收天線技術和智能天線技術進行了分析，希望對通信行業的發展有幫助作用，今后需要對天線技術繼續加強研究，使其得到更深層次的利用。

參考文獻

[1]徐祥.移動通信中的智能天線技術的運用[J].中國科技投資，2014，（02）：216.

[2]王力濤.移動通信中的智能天線技術[J].電子技術與軟件工程，2013，（17）：755.