智能天線技術(shù)簡(jiǎn)介new

《智能天線技術(shù)簡(jiǎn)介new》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。

1、賽微電子網(wǎng)更多文章資料請(qǐng)登錄http://www.srvee.com/bbs智能天線技術(shù)簡(jiǎn)介作者：杜志敏薛強(qiáng)吳偉陵　—智能天線原名自適應(yīng)天線陣列（AAA，AdaptiveAntennaArray），最初應(yīng)用于雷達(dá)、聲納、軍事方面，主要用來(lái)完成空間濾波和定位，大家熟悉的相控陣?yán)走_(dá)就是一種較簡(jiǎn)單的自適應(yīng)天線陣。移動(dòng)通信研究者給應(yīng)用于移動(dòng)通信的自適應(yīng)天線陣起了一個(gè)較吸引人的名字：智能天線，英文名為smartantenna或intelligentantenna?！?．基本結(jié)構(gòu)——顧名思義自適應(yīng)天線陣由多個(gè)天線單元組成，每一個(gè)天線后接一

2、個(gè)加權(quán)器（即乘以某一個(gè)系數(shù)，這個(gè)系數(shù)通常是復(fù)數(shù)，既調(diào)節(jié)幅度又調(diào)節(jié)相位，而在相控陣?yán)走_(dá)中只有相位可調(diào)），最后用相加器進(jìn)行合并。這種結(jié)構(gòu)的智能天線只能完成空域處理，同時(shí)具有空域、時(shí)域處理能力的智能天線在結(jié)構(gòu)上相對(duì)復(fù)雜些，每個(gè)天線后接的是一個(gè)延時(shí)抽頭加權(quán)網(wǎng)（結(jié)構(gòu)上與時(shí)域FIR均衡器相同）。自適應(yīng)或智能的主要含義是指這些加權(quán)系數(shù)可以恰當(dāng)改變、自適應(yīng)調(diào)整?！　∩厦娼榻B的其實(shí)是智能天線用作接收天線時(shí)的結(jié)構(gòu)，當(dāng)用它進(jìn)行發(fā)射時(shí)結(jié)構(gòu)稍有變化，加權(quán)器或加權(quán)網(wǎng)絡(luò)置于天線之前，也沒(méi)有相加合并器。——2．工作原理——假設(shè)滿(mǎn)足天線傳輸窄帶條件，即某一入射信

3、號(hào)在各天線單元的響應(yīng)輸出只有相位差異而沒(méi)有幅度變化，這些相位差異由入射信號(hào)到達(dá)各天線所走路線的長(zhǎng)度差決定。若入射信號(hào)為平面波（只有一個(gè)入射方向），則這些相位差由載波波長(zhǎng)、入射角度、天線位置分布唯一確定。給定一組加權(quán)值，一定的入射信號(hào)強(qiáng)度，不同入射角度的信號(hào)由于在天線間的相位差不同，合并器后的輸出信號(hào)強(qiáng)度也會(huì)不同?！匀肷浣菫闄M坐標(biāo)，對(duì)應(yīng)的智能天線輸出增益（dB）為縱坐標(biāo)所作的圖被稱(chēng)為方向圖（天線術(shù)語(yǔ)），智能天線的方向圖不同于全向（omni-）天線（理想時(shí)為一直線），而更接近方向（directional）天線的方向圖，即有主瓣（

4、mainlobe）、副瓣（sidelobe）等，但相比而言智能天線通常有較窄的主瓣，較靈活的主、副瓣大小、位置關(guān)系，和較大的天線增益（天線術(shù)語(yǔ)，天線的一項(xiàng)重要指標(biāo)，是最強(qiáng)方向的增益與各方向平均增益之比），另外和固定天線的最大區(qū)別是：不同的權(quán)值通常對(duì)應(yīng)不同的方向圖，我們可以通過(guò)改變權(quán)值來(lái)選擇合適的方向圖，即天線模式（antennapattern）?！旅鎭?lái)解釋一下何謂合適的方向圖，為了最大限度地放大有用信號(hào)、抑制干擾信號(hào)，最直觀的是我們可以將主瓣對(duì)準(zhǔn)有用信號(hào)的入射方向，而將方向圖中的最低增益點(diǎn)（被稱(chēng)之為零陷）對(duì)準(zhǔn)干擾信號(hào)方向。當(dāng)

5、然這只是理想情況，實(shí)際的無(wú)線通信環(huán)境是很復(fù)雜的，干擾信號(hào)很多、存在多徑傳輸、天線陣元數(shù)不會(huì)很多（有限的自由度）、有用信號(hào)與干擾信號(hào)在入射方向上差異可能不大等都使前面的方案并不可行，但追求最大信干噪比SINR依然是最終目標(biāo)。智能天線的實(shí)際工作原理要比上面介紹的復(fù)雜，特別是當(dāng)進(jìn)行空、時(shí)聯(lián)合處理時(shí)，這時(shí)最好是從信號(hào)處理、特別是自適應(yīng)濾波角度解釋?zhuān)捎谶@需要較強(qiáng)的理論性、專(zhuān)業(yè)性背景知識(shí)，這里不作介紹?！?．用途——移動(dòng)通信信道傳輸環(huán)境較惡劣，多徑衰落、時(shí)延擴(kuò)展造成的符號(hào)間串?dāng)_ISI（Inter-SymbolInterference）、

6、FDMATDMA系統(tǒng)（如GSM）由于頻率復(fù)用引入的同信道干擾（CCI，Co-ChannelInterference）、CDMA系統(tǒng)中的MAI（MultipleAccess4文章版權(quán)歸作者所有賽微電子網(wǎng)Interference）等都使鏈路性能、系統(tǒng)容量下降，我們熟知的均衡、碼匹配濾波、RAKE接收、信道編譯碼技術(shù)等都是為了對(duì)抗或者減小它們的影響。這些技術(shù)實(shí)際利用的都是時(shí)、頻域信息，而實(shí)際上有用信號(hào)、其時(shí)延樣本（delayversion）和干擾信號(hào)在時(shí)、頻域存在差異的同時(shí)，在空域（入射角DOA，DirectionOfArrival）

7、也存在差異，分集天線（antennadiversity）、特別是扇形天線（sectorantenna）可看作是對(duì)這部分資源的初步利用，而要更充分地利用它只有采用智能天線技術(shù)?！悄芴炀€是一種升縮性較好的技術(shù)。在移動(dòng)通信發(fā)展的早期，運(yùn)營(yíng)商為節(jié)約投資，總是希望用盡可能少的基站覆蓋盡可能大的區(qū)域，這就意味著用戶(hù)的信號(hào)在到達(dá)BTS（基站收發(fā)信設(shè)備）前可能經(jīng)歷了較長(zhǎng)的傳播路徑，有較大的路徑損耗（pathloss），為使接收到的有用信號(hào)不至于低于門(mén)限，要么增加移動(dòng)臺(tái)的發(fā)射功率、要么增加基站天線的接收增益，由于移動(dòng)臺(tái)（特別是手機(jī)）的發(fā)射功率

8、通常是有限的，真正可行的是增加天線增益，相對(duì)而言用智能天線實(shí)現(xiàn)較大增益比用單天線容易?！谝苿?dòng)通信發(fā)展的中、晚期，為擴(kuò)大系統(tǒng)容量、支持更多用戶(hù)，需要收縮小區(qū)范圍、降低頻率復(fù)用系數(shù)提高頻率利用率，通常采用的方法是小區(qū)分裂和扇區(qū)化，隨之而來(lái)的是干擾增加，原來(lái)被距