智能天線簡介new

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1、智能天線技術簡介????智能天線原名自適應天線陣列（AAA，AdaptiveAntennaArray），最初應用于雷達、聲納、軍事方面，主要用來完成空間濾波和定位，大家熟悉的相控陣雷達就是一種較簡單的自適應天線陣。移動通信研究人員給應用于移動通信的自適應天線陣起了一個較吸引人的名字：智能無線，英文名為smartantenna或Intelligentantenna。1.基本結構????顧名思義自適應天線陣由多個天線單元組成，每一個天線后接一個加權器（即乘以某一個系數(shù)，這個系數(shù)通常是復數(shù)，既調節(jié)幅度又調節(jié)相位，而在相控

2、陣雷達中只有相位可調），最后用相加器進行合并，這種結構的智能天線只能完成空域處理；同時具有空域、時域處理能力的智能天線在結構上相對復雜些，每個天線后接的是一個延時抽頭加權網（結構上與時城FIR均衡器相同）。自適應或智能的主要含義是指這些加權系數(shù)可以恰當改變和自適應調整。上面介紹的是智能天線用作接收天線時的結構，當用它進行發(fā)射時結構稍有變化，加權器或加權網絡置于天線之前，也沒有相加合并器。2.工作原理????假設滿足天線傳輸窄帶條件，即某一入射信號在各天線單元的響應輸出只有相位差異而沒有幅度變化，這些相位差異由入射信

3、號到達各天線所走路線的長度差決定。若入射信號為平面波（只有一個入射方向），則這些相位差由載波波長、入射角度、天線位置分布唯一確定。給出一組加權值，一定的入射信號強度，不同入射角度的信號由于在天線間的相位差不同，合并器后的輸出信號強度也會不同。????以入射角為橫坐標對應的智能無線輸出增益（dB）為縱坐標所作的圖被稱為方向圖（天線術語），智能天線的方向圖不同于全向（omni）天線（理想時為一直線），而更接近方向（directional）天線的方向圖，即有主瓣（mainlobe）、副瓣（sidelobe）等，但相比而言

4、智能天線通常有較窄的主瓣，較靈活的主，副瓣大小、位置關系，和較大的天線增益（天線術語，天線的一項重要指標，是最強大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：不同的權值通常對應不同的方向圖，我們可以通過改變權值來選擇合適的方向圖。即天線模式（antennaPattern）。3用途????移動通信信道傳輸環(huán)境較惡劣，多徑衰落、時延擴展造成的符號間串擾ISI（Inter－SymbolInterference）、FDMA/TDMA系統(tǒng)（如GSM）由于頻率復用引入的同信道干擾（CCI，Co－ChannelI

5、nterference）、CDMA系統(tǒng)中的MAI（MultipleAccessInterference）等都使鏈路性能、系統(tǒng)容量下降，我們熟知的均衡、匹配濾波、RAKE接收，信道編譯碼技術等都是為了對抗或者減小它們的影響。這些技術實際利用的都是時、頻域信息。而實際上有用信號的時延樣本（delayversion）和干擾信號在時、頻域存在差異的同時，在空域（入射角DOA，DirectionofArrival）也存在差異，分集天線（antennadiversity），特別是扇形天線（sectorantenna）可看作是對

6、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。????智能天線是一種伸縮性較好的技術。在移動通信發(fā)展的早期，運營商為節(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，這就意味著用戶的信號在到達BTS（基站收發(fā)信設備）前可能經歷了較長的傳播路徑，有較大的路徑損耗（pathloss），為使接收到的有用信號不至于低于門限，要么增加移動臺的發(fā)射功率、要么增加基站天線的接收增益，由于移動臺（特別是手機〕的發(fā)射功率通常是有限的，真正可行的是增加天線增益，相對而言用智能無線實現(xiàn)較大增益比用單天線容易。????

7、在移動通信發(fā)展中為擴大系統(tǒng)容量、支持更多用戶，需要收縮小區(qū)范圍、降低頻率復用系數(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，隨之而來的是干擾增加，原來被距離（其實是借助路徑損耗）有效降低的CCI和MAI較大比例地增加了。但利用智能天線，借助有用信號和干擾信號在入射角度上的差異，選擇恰當?shù)暮喜嘀担纬烧_的天線接收模式，即將主瓣對準有用信號，低增益副瓣對準主要的干擾信號，從而可更有效地抑制干擾，更大比例地降低頻率復用因子（比如在GSM中使復用因子3成為可能）和同時支持更多用戶（CDMA中）。從某種角度我們可將

8、智能天線看作是更靈活、主瓣更窄的扇形天線。????智能天線的又一個好處是可減小多徑效應，CDMA中利用RAKE接收機可對時延差大于一個碼片的多徑進行分離和相干合并，而借助智能天線可以對時延不可分但角度可分的多徑進行進一步分離，從而更有效減小多徑效應。????采用智能天線技術的主要目的是為了更有效地改進移動通信信道，而時分，碼分多址系統(tǒng)的信道傳輸環(huán)境從本質上講