简析移动通信中的天线技术

乔永蓉

摘 要：在移动数据不断增长的背景下，人们开始对通信质量提出了更高的要求。不论是在哪种通讯环境下，如何不让信号受到干扰是关键，天线技术是在通信技术支持下发展起来的技术，如今该技术更加智能化，为社会的发展起到重要作用。本文从天线的基本原理入手，讨论天线的特点和作用，并分析如何在移动系统中利用天线技术，希望对相关研究具有帮助作用。

关键词：移动通信 天线技术 通信质量

在科技不断发展的背景下，通信系统几乎遍布世界的每个角落，对人们的生活也产生了深远影响。天线系统的工作环境十分复杂，并且所处的环境也在频繁变化，受到温度、地形等因素的影响，电波会出现一定程度的衰落，通过对相关智能化的天线技术利用可以显著提升通讯质量，满足社会的发展需要。

一、天线技术的基本原理

当前的天线技术主要是利用了天线阵列的原理，在天线阵列接收信号之后，会经过处理器和权值算法系统调整的反馈控制系统，然后对信号进行分析，进而判断出干扰信号的方位和角度，同时会把信号转化为天线振元激励信号。在通信系统下，智能化的天线起到新的传播媒介作用，可以自行调节参数和数据，对有限的信道资源进行充分利用，最终让通信系统处于最佳状态。

二、天线技术的特点和作用

首先，可以对干扰信号起到抑制作用。信号的干扰因素在移动通信中有多种，在不及时对干扰信号进行屏蔽的时候，就会对通信质量造成影响。对天线技术的研发合理利用可以解决这一问题，为保证信号的高质量传输起到了作用。其次，具有良好的抗衰落性。高频信号衰落是移动通信中需要解决的问题，这一问题的出现会影响通信质量和通话效果，通过对天线技术的利用可以控制信号接收方位，利用分级技术减轻信号的衰落。最后，可以实现移动定位。相较于传统天线，如今的天线技术可以做到移动定位，跟踪移动通信设备的具体位置，让通信更加畅通。

三、如何在移动通信系統中利用天线技术

（一）高增益全向天线技术

通常来说，全向天线在地理位置较为偏远的郊区利用，这是由于该区域的用户较少，借助水平方向的全向天线能够资源成本。不过该区域的半径较大，使得质量不能得到保证，在高增益全向天线技术的支持下可以提升通信质量。在白天提升增益效果需要在维持天线水平面辐射特性的前提下，缩小垂直面上的辐射波瓣宽度。如今提升天线增益的方法主要是布置天线阵，其中操作最为简单和实用的形式是直线阵，其原理在于在同阵子轴同一方向的轴线上结合固定间隔直列数量不同的辐射阵子，进而在垂直轴线的平面中增强辐射场。目前的移动通信基站主要是利用高增益天线的共轴天线阵，要求不同的单元都要获得同一方向的馈电。对于高增益全向天线来说，主要是实现天线不同方位的定向，进而实现全向辐射的作用。要想把天线架放在大型铁塔中间，需要对塔身的反射干扰克服，所以外绕塔身布置定向天线阵可以起到很好的效果。

（二）分集接收天线技术

由于信号的传播环境一般较为恶劣，因此容易出现多普勒频移和衰落的情况，进而导致接受电平降低成为热噪声电平，同时也会出现相位的变化，进而造成通信质量下降。借助分集接收天线技术可以缓解信号地缓落情况，得到更多的分集增益，让信号接收的灵活性得到提升。通常分集天线的形式包括方向分集、空间分集、极化分集三种形式，其中空间分集技术是利用多个接收天线实现的，借助天线在发射端发射，接收时利用较多数量的天线实现。为了让接收天线输出的信号更加独立，需要满足条件L≥λ/2，进而在某一副天线信号输出较弱的时候，其他的天线可以通过较强的信号输出汇合成整体信号，减少了衰弱的情况，让信号传输的可靠性得到提升。因此，借助分集接收天线技术可以让天线的增益效果提升，只要满足具有至少两个接收天线即可，定向双极化的天线技术不受接收天线数量的影响，主要是把水平和垂直两个方向的接受天线集中到同一个物理实体中。

（三）智能天线技术

在移动通信技术飞速发展的背景下，智能天线技术的出现让通信领赋发展到了全新的阶段，该技术主要是借助数字信号处理装置，控制和调整振元的权值，使得信号来向和天线阵的主波束一致，干扰信号和方向图零点一致。在信号来向和干扰信号发生改变时，数字信号处理装置会根据设计好的性能准则以及算法对权值进行调整，这样波束可以对这种变化进行及时的跟踪。但是由于不同的信号环境、不同的信号先验知识，对智能天线处于稳定状态下的性能量度有不同的要求。智能天线技术可以大大提升数据传输速率和网络容量，主要是借助数字处理技术产生空间定向波束，然后向不同的用户提供不同定向窄波束，便于在合理的范围内发送和接收信号。

四、结语

综上所述，天线技术是保证信号传输的关键，传统的天线技术容易受到信号干扰，进而出现不稳定和衰落的问题。在信息技术进步以及移动通信行业飞度发展的背景下，社会面貌焕然一新，本文对高增益全向天线技术、分集接收天线技术和智能天线技术进行了分析，希望对通信行业的发展有帮助作用，今后需要对天线技术继续加强研究，使其得到更深层次的利用。

参考文献

[1]徐祥.移动通信中的智能天线技术的运用[J].中国科技投资，2014，（02）：216.

[2]王力涛.移动通信中的智能天线技术[J].电子技术与软件工程，2013，（17）：755.