智能天線(xiàn)在未來(lái)移動(dòng)通信中的應用
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近年來(lái)，隨著(zhù)微電子技術(shù)的高速發(fā)展，智能天線(xiàn)技術(shù)已成功應用于移動(dòng)通信系統，并通過(guò)對無(wú)線(xiàn)數字信號的高速時(shí)空處理，極大地改善了頻譜的使用效率。今后幾年我國將進(jìn)入
智能天線(xiàn)技術(shù)的起源和發(fā)展
一般說(shuō)來(lái)，智能天線(xiàn)包括多波束智能天線(xiàn)和自適應陣列智能天線(xiàn)，自適應陣列智能天線(xiàn)已經(jīng)成為智能天線(xiàn)發(fā)展的主流。
最初的自適應陣列智能天線(xiàn)技術(shù)主要用于雷達、聲納、軍事抗干擾通信，用來(lái)完成空間濾波和定位等功能，提高系統的性能和電子對抗的能力，但由于價(jià)格等因素一直未能普及到其它通信領(lǐng)域。而智能天線(xiàn)真正的發(fā)展是在20世紀90年代初，隨著(zhù)移動(dòng)通信的發(fā)展及對移動(dòng)通信電波傳播、組網(wǎng)技術(shù)、天線(xiàn)理論等方面的研究逐漸深入，微計算器和數字信號處理技術(shù)的飛速發(fā)展，DSP數字信號處理芯片的處理能力日益提高，利用數字技術(shù)在基帶形成天線(xiàn)波束成為可能，提高了天線(xiàn)系統的可靠性與靈活程度；同時(shí)數字芯片的價(jià)格已經(jīng)為現代通信系統所接受。因此，智能天線(xiàn)技術(shù)開(kāi)始用于具有復雜電波傳播環(huán)境的移動(dòng)通信。
智能天線(xiàn)可將無(wú)線(xiàn)電的信號導向具體的方向，產(chǎn)生空間定向波束，使天線(xiàn)主波束對準用戶(hù)信號到達方向DOA（direction of arrinal），旁瓣或零陷對準干擾信號到達方向，達到充分高效利用移動(dòng)用戶(hù)信號并刪除或抑制干擾信號的目的。同時(shí)，利用各個(gè)移動(dòng)用戶(hù)間信號空間特征的差異，通過(guò)陣列天線(xiàn)技術(shù)在同一信道上接收和發(fā)射多個(gè)移動(dòng)用戶(hù)信號而不發(fā)生相互干擾，使無(wú)線(xiàn)電頻譜的利用和信號的傳輸更為有效。在不增加系統復雜度的情況下，使用智能天線(xiàn)可滿(mǎn)足服務(wù)質(zhì)量和網(wǎng)絡(luò )擴容的需要。
智能天線(xiàn)的主要作用
智能天線(xiàn)潛在的性能效益表現在多方面，例如，抗多徑衰落、減小時(shí)延擴展、支持高數據速率、抑制干擾、減少遠近效應、減小中斷概率、改善比特差錯率性能、增加系統容量、提高頻譜效率、支持靈活有效的越區切換、擴大小區覆蓋范圍、靈活的小區管理、延長(cháng)移動(dòng)臺電池壽命以及維護和運營(yíng)成本較低等等。簡(jiǎn)單歸納起來(lái)智能天線(xiàn)的主要作用在以下兩方面。
——改善系統性能，提高通信質(zhì)量。采用智能天線(xiàn)技術(shù)可提高第三代移動(dòng)通信系統的容量及服務(wù)質(zhì)量，WCDMA系統就采用自適應天線(xiàn)陣列技術(shù)，增加系統容量。我國TD－SCDMA系統是應用智能天線(xiàn)技術(shù)的典型范例。TD－SCDMA系統采用TDD方式，使上下射頻信道完全對稱(chēng)，可同時(shí)解決諸如天線(xiàn)上下行波束賦形、抗多徑干擾和抗多址干擾等問(wèn)題。該系統具有準確的定位功能，可實(shí)現接力切換，減少信道資源浪費。
——提高頻譜利用效率，增加網(wǎng)絡(luò )質(zhì)量。智能天線(xiàn)通過(guò)空分多址，將基站天線(xiàn)的收發(fā)限定在一定的方向角范圍內，其實(shí)質(zhì)是分配移動(dòng)通信系統工作的空間區域，使空間資源之間的交疊最小、干擾最小。
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