移动通信中智能天线的应用研究

朱拥军

【摘要】 为了缓解有限的频谱资源和高速发展的业务量之间的矛盾，移动通信把智能天线技术做为解决此类矛盾的主要手段，达到提高频谱资源的利用率，增加通信的质量和容量的目的。可以预见智能天线技术必将随着移动通信技术的发展而发展，成为通信领域的發展史册上不可或缺的一页。本文就智能天线的优缺点及应用进行分析，力求为相关领域的发展做出有益的尝试。

【关键词】 移动通信 智能天线 应用研究

一、前言

对于移动通信设备而言，天线是关键核心部件之一，在移动通信设备的正常应用中发挥着重要作用。传统天线在信号传输质量和信号传输速度上都难以满足通信要求，研发新一代适合移动通信设备的智能天线成为了必然选择。当前，智能天线在移动通信中得到了应用和普及，对提高移动通信设备功能起到积极的促进作用。从结构原理来看，智能天线具有定向和形成波束能力的阵列，主要是采用相应的处理技术，利用数字信号，产生定向波束，确保用户信号可以通过固定信道到达定向位置，并通过零陷或旁瓣抵制干扰信号。所以说，智能天线相当于空间滤波器，通过发射机与接机相连，发射高增益波束，既可以抗干扰，也可以增加通信距离。它主要包括两个方面，即DOA（波达方向）和波束成型。当前智能天的技术属于附加领域研究，其功能远远没有被完善，有更为广阔的开发空间。

二、智能天线的特点及作用分析

2.1 能够有效抑制干扰信号

在移动通信中，干扰信号的产生原因较多，如果不能有效屏蔽并抑制干扰信号，将会影响移动通信的整体质量，使移动通信的信号受到严重影响。智能天线的研发有效解决了这一问题，对干扰信号产生了有效抑制，不但提高了移动通信的信号传输质量，还满足移动通信的数据传输要求，达到了移动通信数据传输目标。

2.2 抗衰落性较好

在移动通信中，高频信号衰落是难以解决的问题，信号衰落之后不但会影响通信质量，也会影响移动通信设备的通话效果。而智能天线有效解决了这一问题，智能天线通过控制信号接收方向，采用分级技术，抑制了高频信号的衰落，提高了高频信号的传输质量，满足了移动通信的发展需要，具有较好的抗衰落性。

2.3 能够有效实行移动定位

相对于传统天线，智能天线的另外一个优势在于可以实现有效的移动定位，对移动通信设备的具体位置进行跟踪记录，保证信号传输的畅通。目前这一功能依靠2个以上的信号传输基站即可实现。智能天线提供的移动定位功能对提高移动通信的功能行具有重要的推动作用，为移动通信设备的发展提供了有力的支持。

三、智能天线在移动通信中的应用分析

智能天线通常包括多波束智能天线和自适应阵智能天线。它是由N个天线单元组成，每个天线单元有M套加权器，可以形成M个不同方向的波束，用户数M可以大于天线单元数N。智能天线的划分是根据其天线方向图形状的（图1）。

多波束天线利用多个并行波束覆盖整个用户区，每个波束的指向是固定的，波束宽度也随天线元数目而确定。随着用户在小区中的移动，基站相应选择不同的波束，使接收信号最强。因为用户信号并不一定在波束中心，当用户位于波束边缘及干扰信号位于波束中央时，接收效果最差，所以多波束天线不能实现信号最佳接收，一般只用作接收天线。但是与自适应天线阵列相比，多波束天线具有结构简单、无须判定用户信号到达方向的优点。

基于智能天线的优点，目前智能天线在移动通信设备中得到了全面应用，在提高移动通信效率和通信质量方面发挥了重要作用，保证了移动通信设备能够满足基本的通信要求，同时有效促进了移动通信的发展。为此，我们应对智能天线的应用有正确认识。

四、结论

通过本文的分析可知，在移动通信中，智能天线作为重要部件得到广泛应用，在第四代移动通信技术的研究与发展中，智能天线技术的发展与创新被做为关键性技术进行研究。为此，我们应全面了解智能天线的工作原理及特点，积极探索其应用范围及优劣势，促进智能天线与信息技术的有效融合，最大限度的发挥其优势和潜力。