智能天线技术在无线通信中的应用

兰惠

【摘要】 作为现代通信系统的关键技术，智能天线技术对于提高无线通信质量具有重要作用。本文首先介绍了智能天线的基本工作原理，然后分析了智能天线技术在无线通信中的优势和具体应用，为今后智能天线技术在无线通信中的应用提供参考。

【关键词】 智能天线技术 无线通信 应用

智能天线技术采用空分复用技术，根据信号传播方向上的不一致性把具有相同时隙、相同频率的信号在空域区域进行区分，能够大幅度提高频谱资源的利用效率、减少地形、建筑等对电波传播的影响。随着无线通信系统容量需求的增加，智能天线技术将会更广泛的应用到无线通信中。

一、智能天线技术的基本工作原理

智能天线是一种能够进行侧向和形成波束的天线阵列，其使用数字信号处理技术形成空间定向波束，能够让零陷或旁瓣对准干扰信号到达方向、天线主波束对准期望用户信号到达方向，以此完成利用无线移动信号、抑制干扰信号的功能。

二、智能天线技术在无线通信中的优势及具体应用

2.1 智能天线技术在无线通信中的优势

（1）节省系统成本。在使用同样的发射功率的情况下，使用智能天线的基站能够实现对更大区域的覆盖，而在要求同样覆盖范围的情况下，便可以使用较低功率的放大器便能满足所需的功率要求，因而大大节省了系统成本。（2）抗衰落。信号衰落是无线通信中的一个重要问题，使用普通的定向天线或全向天线都会造成信号失真严重。而使用智能天线技术对信号的接受方向进行控制，利用自适应成束技术构成波束的方向性，从而减少信号衰落的影响。另外使用智能天线还能够提高分集增益，这也在一定程度上增强了天线阵列接收的灵敏性和基站发射机的同等辐射功率。（3）提供多种增殖业务及移动台的定位。基站采用智能天线技术能够对空间特征矩阵进行获得性接收，从而获取信号的到达方向和功率估值。按照此种技术手段，使用两个基站便能将用户定位在极小区域，以此获取移动用户的方位信息[2]。（4）扩大无线通信系统容量。智能天线通过零陷或旁瓣对准干扰信号到达方向和天线主波束对准期望用户信号到达方向来使载干比得到不同程度的提高。而系统容量是由载干比决定的，因此，智能天线的应用扩大了无线通信系统的容量。（5）降低干扰。智能天线工作过程中会对信号进行有方向性的接收，而抑制接收方向以外的其他干扰信号，因此降低了其他信号对系统的干扰。

2.2 智能天线在无线通信中的具体应用

（1）在TD-SCDMA系统中的应用。智能天线技术在TD-SCDMA系统中的应用是最为广泛的。TD-SCDMA系统主要采用了TDD方式来保上下行射频信道的可靠性对称，而通过其有效的对称性完成其高效率传输，因此其能够克服多只干扰、多径干扰、天线上下行波束赋形等多种问题。TD-SCDMA系统中的智能天线使用了8个天线单元的同心阵列构成，相比较传统的全方位天线，智能天线的使用能够增强信号的载干比、获得更高的增益、更有效的降低发射功率。（2）在无线市话系统中的应用。下面以京瓷500mW基站建设为例进行介绍。①智能处理单元。在无线市话系统中的智能处理部分是基站的调制解调模块，此模块的DSP单元能够完成对四个独立的天线单元发射和接收信号的处理，同时进行空间通道的用户识别、干扰抑制、信号的分集、自适应控制等。独立的四根天线其发送到天线上的高频信号都拥有独自的控制单元，且不会受其他天线的干扰。在DSP完成处理后数据结果会及时发射到射频模块，然后射频模块会根据计算结果控制调整射频信号的相位振幅。②阵列天线。无线市话系统主要采用四面立体结构的智能天线，其是由四根对称排列分布的天线构成，二每根天线都有四个基本振子组成。③在基站中已有的3个用户基础上，利用SDMA技术能够实现第四个用户的接入。具体连接过程为：系统先判断分析通话用户所在的具体为止，然后分析空间位置不在同一轴线位置上的位置条件对两个用户进行时隙组合，以此建立相应的空间信道；再在剩余时隙的基础上对第四个用户进行连接。

三、结束语

智能天线技术在无线通信中所具有的优势是其他技术所无法取代的，其广泛应用能够大幅度提高无线通信质量、改善系统的抗干扰性、扩大系统容量，并实现同一地址的专用网频率共享。在今后的智能天线技术研究上，要不断克服其应用中存在的问题及瓶颈，以不断拓展智能天线技术在无线通信中的应用范围。

参 考 文 献

[1] 温春玲. 智能天线及其在无线通讯中的应用分析[J]. 中国新技术新产品. 2013，13（14）：74-75

[2] 庞汉勋. 智能天线在移动通信网络中的应用[J]. 信息与电脑（理论版）. 2011，12（29）：62-63

[3] 邓满兰. 智能天线在移动通信中的应用[J]. 考试周刊. 2010，05（35）：57-58