智能天線(xiàn)是怎樣煉成的？

天線(xiàn)是無(wú)源器件，按波瓣角度區分，有全向天線(xiàn)和定向天線(xiàn)兩種：全向天線(xiàn)通常覆蓋角度大，但覆蓋距離較近；定向天線(xiàn)覆蓋距離雖然遠，但卻是以犧牲覆蓋角度為代價(jià)的。那么有沒(méi)有一種天線(xiàn)，既能全方位覆蓋各個(gè)角度，又能在每個(gè)角度都獲得更遠的覆蓋距離呢？——答案是肯定的，那就是智能天線(xiàn)。

先來(lái)分析一下在WLAN系統中，全向天線(xiàn)和定向天線(xiàn)在使用時(shí)有哪些不足，或者是需要改進(jìn)的地方。

如圖1所示，全向天線(xiàn)雖然能夠將圖中兩個(gè)用戶(hù)都覆蓋到，但由于每個(gè)時(shí)刻，中心的AP只能和一個(gè)用戶(hù)交互報文，此時(shí)只有藍色部分形成了有效覆蓋，其他絕大部分信號傳播都造成了能量浪費，屬于無(wú)效的覆蓋，如果能將此部分浪費的能量集中到有效覆蓋區域，勢必會(huì )獲得更高的信號強度以及傳輸帶寬；而對于定向天線(xiàn)而言，由于能量的集中，覆蓋區域內的信號強度會(huì )比較高，但是由于信號覆蓋角度較小，很多需要覆蓋的范圍沒(méi)有信號可以到達。如果在右側用戶(hù)空閑時(shí)，可以將信號轉移至左側用戶(hù)，勢必可以提高覆蓋的有效性，以及大幅提高用戶(hù)的接入能力。

可見(jiàn)，如果天線(xiàn)更“智能”一點(diǎn)，當AP與某一用戶(hù)通信時(shí)，天線(xiàn)就自動(dòng)調節成定向天線(xiàn)，把“能量束”直接瞄準該用戶(hù)，一方面該用戶(hù)獲得的信號強度會(huì )比較高，另一方面不該被“打擾”的用戶(hù)也不會(huì )被干擾，這樣的結果顯然是最為完美的。智能天線(xiàn)由此而產(chǎn)生。

那么從技術(shù)的角度看，如何能讓智能天線(xiàn)隨時(shí)根據需要，想覆蓋哪里就覆蓋哪里呢？現在一般有兩種技術(shù)方式：一種是波束切換天線(xiàn)，另一種是自適應陣列天線(xiàn)。

波束切換方式的天線(xiàn)，一般由多個(gè)窄波束天線(xiàn)夠成，每個(gè)窄波束天線(xiàn)由于角度小，所以通常增益很大，覆蓋距離較遠。一般在工作時(shí)，對于一個(gè)用戶(hù)，眾多天線(xiàn)中，只有一個(gè)窄波束天線(xiàn)是出于工作狀態(tài)的。當用戶(hù)更換，或用戶(hù)位置轉移時(shí)，智能天線(xiàn)系統會(huì )根據情況更換窄波束天線(xiàn)的工作狀態(tài)，即停掉之前的窄波束天線(xiàn)，然后讓另一個(gè)角度正確的窄波束天線(xiàn)繼續工作。由于窄波束定向天線(xiàn)通常個(gè)頭較大，所以一般這類(lèi)智能天線(xiàn)都在室外場(chǎng)景使用，比如TD系統的一些基站就采用這種智能天線(xiàn)裝置，如圖2所示。

波束切換式天線(xiàn)，一般形成的天線(xiàn)角度個(gè)數，與其窄波束天線(xiàn)個(gè)數相當。所以由于硬件設計限制，這種天線(xiàn)不可能有很多或很細致的天線(xiàn)角度可供選擇。從天線(xiàn)尺寸角度看，這種天線(xiàn)也只能在室外環(huán)境，即對空間沒(méi)有多少要求的環(huán)境中使用。

自適應陣列天線(xiàn)。

陣列天線(xiàn)由多個(gè)天線(xiàn)形成陣列，在工作時(shí)，通過(guò)不同天線(xiàn)的組合工作，形成不同的天線(xiàn)波瓣，實(shí)現多種方向、角度、增益都不相同的“虛擬天線(xiàn)”，以適應不同工作環(huán)境，不同用戶(hù)的位置，以及避免不必要的干擾。自適應陣列天線(xiàn)在工作時(shí)通過(guò)對工作環(huán)境的判斷，以及用戶(hù)位置的感知，經(jīng)過(guò)內部芯片處理，能夠迅速計算出最佳的天線(xiàn)組合方式，達到想覆蓋哪里，就覆蓋哪里的目的。無(wú)線(xiàn)接入設備可通過(guò)不同天線(xiàn)的組合，形成最多4096種不同的波瓣模式，可以輕松的適應各種室內環(huán)境，增加覆蓋范圍，達到穩定網(wǎng)絡(luò )質(zhì)量之目的。