TD-SCDMA的智能天線(xiàn)技術(shù)

　　按實(shí)現形式智能天線(xiàn)可分為3 類(lèi)。

　　(1)自適應調零智能天線(xiàn)

　　它是以自適應天線(xiàn)技術(shù)為基礎，采用自適應算法形成方向圖，根據天線(xiàn)的輸入、輸出特性，按一定的算法自動(dòng)地調節天線(xiàn)陣元的幅度和相位加權，在干擾方向上形成零陷，從而大幅度降低干擾電平，提高系統的信噪比。從空間響應看，其自適應天線(xiàn)陣列是一個(gè)空間濾波器，天線(xiàn)的物理位置不作改變，由信號檢測與處理系統判斷出干擾與信號的來(lái)向，自適應地改變天線(xiàn)的方向圖，并將零陷方向對準干擾，主瓣對準要接收的信號。但自適應智能天線(xiàn)對處于主瓣區域內干擾的抑制能力是很有限的。

　　(2)等旁瓣針狀波束智能天線(xiàn)

　　它也是以自適應天線(xiàn)技術(shù)為基礎，它的天線(xiàn)方向圖是等旁瓣方向圖，方向圖的加權值是預先計算好的。

　　系統工作時(shí)，首先通過(guò)測向確定信號的到達方向(DOA)，選取合適的加權，然后將等旁瓣方向圖的主瓣指向目標方向。這類(lèi)智能天線(xiàn)對處于非主瓣區域的干擾，可以通過(guò)低的等旁瓣電平來(lái)確保抑制，但對處于主瓣區域內的干擾，采用此類(lèi)智能天線(xiàn)將無(wú)法抑制，不及自適應智能天線(xiàn)。但等旁瓣智能天線(xiàn)無(wú)需迭代，而且響應速度快。

　　(3)數字波束形成智能天線(xiàn)

　　它運用數字波束形成(DBF)技術(shù)，將其波束形成自適應天線(xiàn)陣與數字信號處理技術(shù)相結合。工作時(shí)利用高分辨率的測向算法獲得通信基準信號，當基準信號到達波束形成自適應天線(xiàn)陣時(shí)，便給信號處理器提供一個(gè)方向信息，將各陣元的接收信號轉換到基帶，由A/D 轉換器轉換成數字信號，然后根據方向信息對數字信號進(jìn)行加權處理，在此方向上形成所需的波束。

　　4 智能天線(xiàn)的技術(shù)優(yōu)勢

　　TD-SCDMA智能天線(xiàn)通過(guò)利用多徑可以改善鏈路的質(zhì)量，通過(guò)減小相互干擾來(lái)增加系統的容量，并且允許不同的天線(xiàn)發(fā)射不同的數據。智能天線(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)歸納如下:

　　(1)增加系統容量。CDMA 系統是一個(gè)自干擾系統，其容量的限制主要來(lái)自本系統的干擾，系統干擾的降低，信干比的提高便意味著(zhù)系統容量的提高。采用多波束板狀天線(xiàn)的智能天線(xiàn)技術(shù)，提高了天線(xiàn)增益及載干比(C/I )指標，減少了同頻干擾，降低了頻率復用系數，提高了頻譜利用效率，無(wú)需增加新基站即可改善系統覆蓋質(zhì)量、擴大系統容量。在TD-SCDMA 系統中，采用智能天線(xiàn)技術(shù)可在不影響通話(huà)質(zhì)量情況下，解決稠密市區容量難題。

　　(2)降低信號衰落。信號的衰落是高頻無(wú)線(xiàn)通信的主要問(wèn)題。在陸地移動(dòng)通信中，隨著(zhù)移動(dòng)臺的移動(dòng)及環(huán)境變化，信號瞬時(shí)值及延遲失真的變化非常勻速且不規則，從而造成信號的衰落。采用智能天線(xiàn)自適應地構成波束的方向性，使得延遲波方向的增益最小，有效地降低了信號衰落的影響。智能天線(xiàn)還可用于分集，減少衰落。電波通過(guò)不同路徑到達接收天線(xiàn)，其方向角各不相同。利用多副指向不同的自適應接收天線(xiàn)，將這些分量隔離開(kāi)，然后再合成處理，即可實(shí)現角度分集，降低信號衰落。

　　(3)抑制干擾信號。將智能天線(xiàn)用于CDMA 基站，可減少移動(dòng)臺對基站的干擾，改善系統性能?？垢蓴_技術(shù)的實(shí)質(zhì)是空間域濾波，以TDD 模式運行的TD-SCDMA中的智能天線(xiàn)波束具有方向性，可以區別不同入射角的無(wú)線(xiàn)電波，可調整控制天線(xiàn)陣單元的激勵權值，自適應電波傳播環(huán)境的變化。優(yōu)化無(wú)線(xiàn)陣列方向圖，將其零點(diǎn)自動(dòng)對準干擾方向，從而大大提高陣列的輸出信噪比，提高系統可靠性。

　　(4)實(shí)現移動(dòng)臺定位。采用智能天線(xiàn)的基站可以獲得接收信號的空間特征矩陣，由此獲得信號的功率估值和到達方向。通過(guò)此方法，用兩個(gè)基站就可將用戶(hù)終端定位到一個(gè)較小區域，從而實(shí)現移動(dòng)臺的精確定位;此外，在使用普通天線(xiàn)的無(wú)線(xiàn)基站中，發(fā)射信號采用的是高功率放大器，使用了智能天線(xiàn)，波束賦型的增益可以減小對功放的要求，大大降低了基站的發(fā)射功率，同時(shí)也減少了電磁環(huán)境污染。

　　總之，通過(guò)智能天線(xiàn)可以減少干擾和被干擾的機會(huì )、擴充系統容量、加大覆蓋范圍、提高頻譜利用率、降低無(wú)線(xiàn)基站的成本，顯著(zhù)提高移動(dòng)通信系統的性能，并為拓展新業(yè)務(wù)提供技術(shù)支持。隨著(zhù)數字信號處理技術(shù)的不斷發(fā)展和集成度的不斷提高，智能天線(xiàn)技術(shù)將更廣泛地應用于移動(dòng)通信領(lǐng)域。