智能天线研究论文

2022-04-16

摘要:本文主要简单介绍了智能天线的提出背景,随后简单论述了智能天线系统的基本概念同其工作原理,并在原理的基础上对移动平台智能天线的算法实现进行了理论研究。最终对移动平台智能天线的应用前景做了展望。关键词:移动通信;智能天线近年来,智能天线技术已经成为移动通信中最具有吸引力的技术之一。下面是小编整理的《智能天线研究论文(精选3篇)》的文章,希望能够很好的帮助到大家,谢谢大家对小编的支持和鼓励。

智能天线研究论文 篇1:

超高输电塔变形监测技术中智能天线的应用研究

摘要:目前,在超高输电塔变形检测技术应用中,使用智能天线能有效提高信标方位信息的准确度、进行实时监控,确保超高输电塔稳定运行。文章通过对智能天线的发展进行阐述,详细分析了超高输电塔变形检测技术中智能天线的设计,最后提出了超高输电塔变形监测技术中智能天线的应用。

关键词:超高输电塔;变形监测技术;智能天线;应用研究

近年来,随着我国信息技术不断发展,输电线在建设过程中朝着高电压、大容量方向不断发展。超高输电塔是一种柔性较高的结构。由于自身在风致振动、负载牵引等方面具有较高的优势,能有效应对自然灾害环境,提高输电塔运行的安全性。现阶段,北斗天线在使用过程中,虽然它有定位通讯系统,但是仍然解决不了定位出现的问题,在进行信号接收过程中有容量限制。对于GPS天线来说,它在使用过程中,通过单向通讯进行信号定位,是一种转播信号。在网络信息技术发展过程中,智能天线为了更好的解决上述问题、满足复杂多变的市场需求,需要在超高输电塔变形曲线测量过程中,对点到微位移密集分布情况进行分析,才能在自然灾害环境下,提高超高输电塔的应变能力,提供有效的应对方案。

1智能天线的发展

近年来,在无线通信领域发展过程中,多人多出天线MIMO是重点探究内容。它能使多路信号在统一的时间内发送频段,降低单一天线频谱利用率低的问题。多人多出天线技术MIMO,它能有效的进行无线信道的优化、提高通信质量。近年来,随着超高输电塔变形监测技术不断发展。Massive MIMO应运而生,通常情况下,它是由几十个、或者是上百个相同的电线单元组成的。一方面,Massive MIMO天线能有效地提高波束在空间范围内的扫描能力,另一方面,它会在实际使用过程中,降低风阻。值得注意的是,Mas-sive MIMO天线在使用过程中,会产生一定的耦合、噪音较大、辐射能量降低。进而,使天线阵效益下降。

目前,随着我国天线阵技术不断发展。使用超材料,能有效提高系统的电磁特性和电磁修改能力,实现良好的去耦效果。智能天线朝着多人多出天线技术方向不断发展,进一步提升通信系统的信道容量。

2超高输电塔变形监测技术中智能天线的设计

2.1天线部分

2.1.1在辐射单元中加载金属枝节现阶段,在超高输电塔变形监测技术使用智能天线,必须考虑到天线单元在设计过程中的关键参数和使用成本,才能有效的改善电线的使用性能。在进行天线辐射单元设计过程中,需要考虑到多仿真优化设计的特点进行天线单元的确定。例如:在设计探究过程中,应该考虑到天线振子臂加载金属之间数目的影响。在振子臂闭环中间加载不同的金属枝节,可以观察到不同的电流分布。在实验设计过程中,发现金属枝节加载数量和振子臂之间的电流分布存在一定变化规律:加载数量越多,振子臂电流分布逐渐递减、振子臂中间的电流却在递增。

在上述电流分布过程中,考虑基础辐射源电流分布、电线电路参数、辐射性能等,需要对不同数量金属枝节,对电压驻波比隔离的影响进行全面探究。对于不同评点单元仿真结果可以发现电线在相同水平面上正负度在60°之内,交叉极化比大于14dB,也就是说,不同频点波束宽具有收敛性如图3所示。

2.1.2提高交叉极化比和波束宽度一致性

在智能天线超高输电塔变形监测技术使用过程中,对于阵列天线来说,它离不开两个关键指标:交叉极化比、波速宽度一致性。波束宽度和蜂窝扇区优化覆盖,两者之间有着密切的关联。在实际工作中要考虑到的频点辐射方向图,这样才能在智能天线系统运作过程中提高仿真效率,便于设计人员进行调试。对于交叉极化比来说,它和受辐射边界有着一定的关联,为了提高系统的性能,需要使用较高的交叉极化比。

2.2功分器件

2.2.1威尔金森功分器

威尔金森功分器在使用过程中,需要考虑到设计过程的任意功分比。在进行功分器设计过程中,要严格地遵循下述设计公式:

Z01=ZO[m(1+m2)]1/2

Z02=Z0[(1+m2)/m3]1/2

Ra=Z0(m+1/m)

功率分配比为m2、a是0.25波长,这时可以通过公式计算出功率m2。通过计算可以将a值等于1。做好线宽和隔离电阻的确认工作,对整体天线系统进行优化,从而设计出科学的威尔金森功分器。

2.2.2一分六功分器

一分六功分器,在电路仿真模拟软件使用过程中,主要是为了防真点电路模型MWO,提高数据的运算效率、找到功分器的基本设计架构。在天线系统馈网设计过程中,功分器设计扮演着重要的角色,它也是现阶段微波网络的重要组成内容,为了提高关键指标和仿真结果的吻合性,需要进行实际加工,进而实现设计目标。

2.3校准网络设计

L为平行微带宽;w为宽度;C为两者之间的間距;L cap为枝节长度;B为宽、Cp枝节间距。

校准网络在设计过程中,首先,考虑到的耦合高隔离定向耦合器。做好电路检测工作,在最大范围内保证弱耦合和高方向性定向耦合器的正向功率。通常情况下,会使用奇偶模分析方式分析耦合器,建立相应的数学模型。对于不同的耦合介质来说,奇模的偶模的电长度是不同的,考虑到定向性恶化,可在理论上设计过程中,使两者电长度相等(详细见上图)。

通常情况下,定向耦合器的仿真参数如下表。

3超高输电塔变形监测技术中智能天线的应用

3.1信标方位信息估计

在信标方位信息设计过程中,必须要确保超高输电变形塔数据的准确度,做好各方面方位信息的计算工作。首先,可以使用现有的微波比相技术,实现测量距离的准确性,在进行载波频率使用过程中,可以設定HSM波段为5.8GHz。提高精准度。其次在超高塔。其次,在超高输电塔变形动态分析过程中,需要考虑到安装位置,坐好信标方位角动态变化分析工作,可以使用空间目标方位信息估计技术。

3.2信号模拟

测控站工作中可以使用平面天线阵列,一般情况下,使用传统方式的阵列天线理论在探究过程中,需要考虑边缘效应产生的影响,其中如果对反射板的值进行假设,设定该值为无穷大,在阵列单元中它的方向是一致的。超高输电塔变形监测技术使用过程中常使用天线阵列都是小型阵列,考虑实际工作中自重和体积的影响,会将空间距离设定在0.5-1个波长之间,这样才能突破阵列天线在实际应用中存在的局限性。在实际应用过程中,阵列可能产生来自于3个层面的和现象,①天线单元有自身的直接耦合;②来自于周围反射板和隔离产生的间接耦合;③由于馈电网产生的路线耦合。这就意味着,在智能天线系统应用过程中,要考虑到波形形态的指标要求,做好场路一体化设计。这时需要根据实际测量数据设置参数S:天线振元。(a)图表示极化方向在48个单元之内,除此之外,需要使用TRL嵌入和端口平处理方式。(b)图表示的是上列天线,馈电网络主要有一分六功分器和馈线组成。(c)图表示的是,下列天线馈电网络。(d)图表示的是,合成天线馈电网络。在智能天线超高输电塔变形监测技术使用过程中,要考虑到基于平面阵二维多重信号做好仿真模拟。

3.3仿真分析

在仿真分析过程中,可以200m超高输电塔作为案例,分别在塔底不同的位置,安装信标。以20m、60m、100m、120m、140m、160m、180m以及200m安装。在安置过程中,使用BPSK的调节模式。在平面阵中二维扩频MUSIC算法,设置SNR等于10,做好有个角落信标方位角的计算如表2所示。

在对数据信标进行全方位估算之后。这时,需要使用微波比相技术,对估计误差进行分析。

根据以上计算公式,abs在上述公式指的是绝对值。在信噪比和载波频率确定的条件下,可以将误差控制在mm级别。也就是说,超高输电塔在使用过程中,如果发生形变,可以通过在底座不同位置安装多个信标,进而提高计算的精准度。通过计算,得到更加准确的信息,能对超高输电塔变形状态,进行全面把控。

3.4测试结果

在设计过程中,一定要进行电路参数和试验,使驻波比小于1.4。在实际测试过程中,可以确保天线伋化,隔离度在25dB。对于图(a)来说,它的驻波比小于1.35,图(b)可以通过调整馈线影响阵列间的互耦,通过实际测量之后发现,相邻阵列同极化耦合度和差异化的隔离度都能大于35dB。而图(c)、图(d),大于30dB。

通常情况下,在使用智能天线信号处理技术过程中,可以融入场路一体化的设计方式,可以有效去除阵列间的耦合。一般情况下,阵列天线相互耦合的情况是十分复杂的,不仅包括阵元之间的表面波震源、通过反射形成的间接耦合,而且可能还具有馈电网络引起的电路之间的影响。在进行实践设计过程中,必须要做到仿真模拟,才能降低阵列中相互耦合的现象,提高阵列高度,在实际应用过程中具有至关重要的现实意义。针对仿真和实测两者之间存在的误差。可以在场路一体优化模拟仿真过程中,保证天线倾角一致性,才能满足垂直面控制需求。

4结语

根据以上文章内容,现阶段,在超高输电塔变形检测技术中融入智能天线能有效地实现无线测量技术的发展,在此基础上,结合智能天线信号处理技术、以及超高塔变形检测方式。根据上述仿真以及计算结果显示,在超高输电塔信标位置,安装过程中,需要考虑到入射信号噪比监测、载波频率等一系列因素,实现超高输电塔变形测量的准确度。在此过程中,应该以电磁波作为主要的测量方式,该方式凭借者自身较高的优势,被使用在地质灾害频发、环境恶劣的天气条件下。能实现全方位、全天候的检测工作,为输电塔变形提供更加精准、有效的测量方式。该方案不仅可以使用在超高输电塔变形监测技术中,也可以使用在桥梁、隧道等结构变形检测过程中,为智能天线发展注入新鲜活力。

作者:代奇迹 林呈辉 徐长宝 龙秋风 赵超 吕乾勇 王冕

智能天线研究论文 篇2:

移动平台智能天线通信系统研究

摘 要:本文主要简单介绍了智能天线的提出背景,随后简单论述了智能天线系统的基本概念同其工作原理,并在原理的基础上对移动平台智能天线的算法实现进行了理论研究。最终对移动平台智能天线的应用前景做了展望。

关键词:移动通信;智能天线

近年来,智能天线技术已经成为移动通信中最具有吸引力的技术之一。起初智能天线计数最初主要应用在雷达、军事抗干扰通信,但是其真正意义上的改革却是在移动通信、电波传播等技术的发展后,伴随着数字处理技术的发展,使得基带无线波束得以实现,并且大幅度提高了无线系统的识别性和灵敏性。智能天线实现的前提是依靠先进技术,把无线电信号沿着特定的某些方向进行转变,使其电频接受率提高,将信号转变幅度增加,所以说,在移动通信系统中,天线起着决定性的作用,通过其自身进行信号的发射与接受功能。这也直接决定了天线的好坏直接可以决定移动通信系统的功能功能。所以智能天线在移动通信系统中占有明显的优势,不仅可以有效的提高通信质量更能最大限度地节约整体造价,改善管理。

一、智能天线的基本概念

智能天线是一种多天线技术,主要是采用天线阵列形成可以控制的波束,并具有定向用户和追踪用户位置的功能。所以具有可以定位的优点。此外它还具有增加通信容量的速率、降低电磁干扰、另外可以减少手机和基站发射之间的发射功率。

二、智能天线在移动领域的应用优势

1、缩短时延扩展

智能天线可从多方面提高通信系统的质量,具体来说的话智能天线可以通过两个方面来缩短时延扩展。(1)智能天线在发射的时候能够集聚在目标方向上,因此能够在传播的过程中减少多径反射数目,缩短了发射的时间。(2)是智能天线在接收的时候相比传统天线更高效,接收主要通过分集合并实现,从而达到降低多径衰落的目的。(3)智能天线还能够过滤掉除了信号之外的多侧言号,以此来降低多径的衰落。智能天线还具有能够增大 的容量的优点,智能天线是一个自干扰系统,对该系统的容量的限制的主要因素是自身系统的干扰。简而言之, 换句话说降低干扰对智能天线系统具有重要意义。

2、提高信号质量,降低外界的干扰

在移动通讯中,有用的信号和干扰信号在入射角度上有所不同。智能天线利用移动通讯的这个特征,可选择合适的接收信号方式,主要通过接收信号的主瓣对准需要接收信号的角度来实现。此外,主瓣旁边的辅助波束旁瓣可以对准无用的干扰信号,最终实现降低外界的干扰,有效提高了信号的质量。

三、智能天线的结构

如图1所示。主要包括四部分,分别为天线阵列,模型转换,自适应处理器,波束成形网络。

图1 智能天线的结构示意图

1、天线矩阵部分

是指在接收或发送模拟信号时形成期望的波束

2、模型转换

接收信号时将模拟信号 转换成数字信号,在发送信号时将数字信号转换成模拟信号

3、自适应处理部分

根据自适应空间滤波器/波束成型算法和估计的来波方向等产生权值。

4、波束成型网络

得出的权值对各个天 线阵元进行动态自适应加权处理,并利用天线陈列产生期望 的自适应波束。

四、工作原理

在智能天线的运行过程中,为了能够对同码道、同时隙、同频率的信号进行良好的区别,采用了SDMA(空分多址技术),在这种运行模式中,能够有效的提升信道资源的利用率,并且发射功率电平能够得到有效提升,由于信噪比及上先行链路的天线增益都得到了有效提升,这使得在信息的传输过程中,能够有效的抑制噪声对于信道传输衰落的影;另一方面,智能天线的波瓣是直接指向用户的,这能够有效的减少小区与小区之间、同小区用户之间的传输干扰,并且CDMA作为一个功率受限系统,其移动通信信道的多径效应得到显著降低之后,系统的容量能够得到显著提升,从而有效促进其总的频谱利用率的提升。

五、智能天线算法的实现

在TD-SCDMA系统中,一般通用的算法有这么两种:切换波束算法和自适应算法。TD-SCDMA一般是通过采用波束赋形算法来提高增加系统容量和提高频谱利用率的,通过向空间定向波束,使得主瓣对准用户信号DOA以便有效接受天线段信号,DOA受到来自旁瓣或零陷的干扰,从而可以充分利用移动用户信号抵消或最大限度地抑制干扰信号,最终使得干扰信号减弱。

GOB算法和EBB算法是波束赋形算法的两种表现,现在就GOB和EBB算法做一个简短的论述和对比。GOB算法是一种较为稳定的波束扫描法,它的工作原理是将波束指向固定位置的用户。并且波束宽度和天线阵元数目基本保持一致。如果用户的位置发生移动,GOB就会通过测量方向确定用户的DOA,最通过用户信号的DOA的數目确定用户的位置并向其发射信号。最后由DOA预先设定的波束的加权数,将主瓣指定到用户的方向。这样做的优势就是可以提高用户的信噪比。相比GOB算法,EBB算法比较灵活一点。EBB算法是一种自适应的波束赋值算法,其方向图没有固定的形状规则,它的信号会随着干扰源的变化而变化。EBB算法的原则是在满足用户的最小的干扰下,并且可以另用户接受的功率最大化。自适应算法在很多方面要比切换波束算法具有优势,比如:(1)可以满足用户接收最大功率的需求,对没有期望的用户可以减少发射波束。(2)对各种天线矩阵样式都能迅速灵活的适应。(3)波束的产生不受固定方向和形状的限制,可以灵活准确的确定用户所在的地形位置。在多条路径的环境下,会同时有多个波束的存在,这种情况下,切换型波束可以做到避免对其他的用户的干扰,最终更好的服务于用户。结合上面所说的来看,自适应算法明显存在着较大的优势,所以自适应算法将会成为智能天线波束赋值算法的主要发展路径。

结束语:

未来无线系统需要可以适用于各种通信环境的信号处理技术,智能天线作为无线系统的核心组成,也就必须赋予其完美的性能和复杂度的优化,特别是对于初期阶段,更要对其各个方面进行完善。首先,从物理方面,可通过在收发机中采用新型的配置来警醒内部的调节,从而获得更加完美的性能,这样可以是无线通信在连续改变的环境下,都能出色的完成任务。其次,是通过结合物理层、链路层、网络层的参数来设计智能天线,使其具有一定的兼容性,这样可以在不同的层次之间进行优化,通过由OSI模型定义的高层之间的相互作用来提高系统的稳定性。可以肯定的是,在未来智能天线技术一定会成为一种主流应用,技术也会随之越发的成熟,必将成为移动通信系统的主流之一,在未来的技术通信中一定会发挥巨大的作用。■

参考文献

[1]温春玲.智能天线及其在无线通讯中的应用分析[J].中国新技术新产品,2013(03).

[2]庞汉勋.智能天线在移动通讯网络中的应用[J].信息与电脑(理论版),2011(09).

[3]邓满兰.智能天线在移动通信中的应用[J].考试周刊,2010(28).

作者:张聪 陈晓

智能天线研究论文 篇3:

TD-LTE智能天线性能分析和应用研究

摘  要:智能天线通过多根天线之间的相干操作,可以使得信号向固定方向传输,从而扩大信号的覆盖范围,提升信号的传输距离,從而提升整个无线通信系统的性能。在第三代移动通信系统中,智能天线技术已经相对完备了,在第四代移动通信系统中,第四代天线还有着一定的缺陷,不能满足TD-LTE网络的需求。为了更好地提升4G网络的性能,本文重点分析了智能天线,详细阐述了其对TD-LTE网络的意义。

关键词:智能天线;波束赋形;自适应;电调

0  引  言

经过近年来的不断发展,移动终端的数量每年都在飞速增长,尤其到了如今的4G网络时代,移动通信的用户数量也呈爆炸式增长。由2G的专用语音通信发展到今日的数据通信,如何在有限的频谱资源上扩展网络容量已经成为TD-LTE网络部署中的一个热点话题。一味地增加基站的数量,提升基站覆盖率,已经不能满足日益增长的数据带宽要求。智能天线从无线通信领域出发,通过在空中信道实现多层次的复用,在满足4G网络带宽需求的同时,也不用投入大量的资源成本从基站的角度做增益,是一个很棒的优化选项。

智能天线经过了3G时代的发展,各种技术已经相对完备,其后,虽然由于4G自身的特点存在一定局限性,但目前智能天线广泛地应用于各个方面,被认为是未来无线通信领域中最关键的技术之一,智能天线也是未来移动通信领域的必然发展趋势。

在3G时代,智能天线在TD-SCDMA系统中表现得十分杰出。智能天线在3G网络中取得优越性能的原因是智能天线上行链路和下行链路的对称结构设计,因为其对称性,智能天线的高效率得以充分发挥。此外,智能天线在降低小区间的干扰、对抗多径衰落等方面都有着很重要的作用。

4G网络作为一个必然的趋势,经过了这么多年3G的积累,以及4G自身多年的发展,必然要结合3G网络中极其优秀的智能天线技术,从而提升TD-LTE网络的性能。

1  TD-LTE智能天线基本组成及原理

智能天线的别名是自适应天线阵列,它结合了自适应天线技术和阵列天线技术,在自适应技术的基础上,同时引入了各种定位信号源等用途的智能算法,形成了特有的智能天线技术。

通过基站内不同天线的相关传输,能够实现向特定目的地发送信息的作用。智能天线通过波束赋型等技术,可以在发端就把多根天线集合到一起,实现空间滤波和定位的目的。智能天线实际上就是通过已知的天线和小区的位置信息,使用信号本身固有的相位特性来对抗多径,进而通过各种算法定位信号源。

与传统的TDMA等多址方式不同,智能天线采用了空分多址的思路。在码率一样、频率一样、时间结构一样的情况下,空分多址技术特有的空间传播路径仍然可以不同。

智能天线从用途上,可以详细划分为三个部分。首先是信号处理部分,这个模块根据移动通信的场景,分析天线接收端接收到的信号的特性,进而把控天线发送端和接收端的一些传输性质。信号处理部分依据的移动通信场景,也可能是在使用闭环反馈的形式时,通信对端关于发送信号接收情况的反馈信息。除了信号处理部分,智能天线还包括射频天线阵列和波束赋型部分。射频天线阵列部分是在基站完成空间过采样的过程。

天线阵列通常采用直线阵列和平面阵列两种方式。已经决定了采用什么样的天线阵列的形式之后,就要慎重地考虑应该选用什么样的天线单元。在天线单元的选择过程中,需要考虑天线本身的特性以及天线需要达到的指标,此外还需要满足天线单元的互相耦合特性小这一条件。

信号处理模块决定着整个智能天线的性能,不同的信号处理模块有着不同的信号处理算法,不同的算法有着不同的性能和复杂度,在设计智能天线的过程中,选择性能优良的算法尤为重要。因为智能天线的用途有很多,因此为了满足不同的用途,信号处理模块的算法也大不相同,性能有优有劣,可能特定算法在保证性能的时候复杂度达不到要求,有时可能成本超出预算,因此在设计智能天线的过程中,应该各种算法相互补充,优劣互补,在达到最优的性能的同时满足更多的需求。

2  TD-LTE智能天线的特点和优势

无线通信系统中,多径衰落、多径干扰以及多径延迟都会造成空中信道中傳输的信号产生失真混叠和延迟等负面影响,大大降低了通信的质量和用户的体验,在网络设计过程中往往需要把防多径放在重要地位。此外,共信道干扰也是一个必须考虑的方面,共信道干扰值的大小决定着网络资源的复用。针对这两个问题,智能天线能够完美地应对。

智能天线通过多径减少不同信号之间的干扰,降低多径的负面影响,同时增大了系统的容量。

智能天线的主要优点可以归纳如下:

(1)提高系统容量。在移动通信网络中,用户和用户之间存在着相互干扰的问题,智能天线为了解决这一问题,将波束零点瞄准其他的用户,进而大大降低了用户和用户之间存在的干扰。通过智能天线,移动通信系统的干扰大幅度降低,天线接收端信号干噪比大大提升,可以更有效地利用有限的频谱资源,因此系统容量大大提升。

(2)扩大系统的覆盖区域。智能天线在移动通信系统的接收端,对信号采用相干操作,多根天线集合到一起,可以大大地增加增益,从而提升接收和发射的功率,从这种程度上来说,大大地增加了天线发射和接收信号的距离,同时也增加了智能天线的覆盖范围。

(3)改善链路质量。智能天线采用了空分复用的技术,与之对应的分集方式是空间分集,在多发多收的空中信道中,可以实现相应的多发多收,进而大大改善链路质量。

(4)减少多径干扰影响。智能天线是阵列天线和自适应天线的结合体,采用阵列天线,同时引入空间分集技术,就可以实现多发多收的功能,进而把多径干扰分配到多个信道,从而使得多径干扰最小化,极大地降低了多径干扰对移动通信系统的影响。

(5)抗衰落。智能天线可以有目的性,同时自适应的确定信号发射和接受的方向,多根天线结合到一起能获得更高的增益,此外结合智能天线的空间分集技术,可以极大地降低移动通信系统中信号传输时遇到衰落问题的概率。

3  TD-LTE智能天线的应用

智能天线在4G网络中,通常都是由8个天线组成一个8天线集成天线系统,这8根天线保持同心阵列的结构,能够获得更高的增益。

4G网络相对于之前的网络系统,小区正朝着“小型化”和“智能化”发展,这就给智能天线提出了新的挑战和方向。

为了配合移动通信中小区智能化和小型化的规划指标,智能天线中的波束赋型也应该朝着智能化和高效化的方向去设计,与此同时,为了适应智能天线的多目标设计,基站的分布以及站点高度等设置也应该更加灵活。

智能天线可以根据信号和小区的信息,以及信号的特性,估计出信号源的位置,因此在使用了智能天线后,终端不需要配备定位的功能,TD-LTE网络也不需要分配专门的资源来定位这项业务,因此提高了频谱利用率,降低了网络部署的成本。

时分双工的工作模式,使得智能天线上行链路和下行链路传输是对称的,因此可以使得传输过程中的干扰大大降低,进而能够极大地提高移动通信系统的通信质量。

现在4G网络中的一些关键性技术,要与智能天线结合到一起,需要从多方面考虑,譬如结合到一起之后的性能如何?算法复杂度高不高?实现难度大不大?成本是否在预算之内?需要在各种组合之间去做一个妥协,从而满足各方面的要求。

为了满足4G网络提出的智能化和小型化等要求,智能天线应该满足如下要求:

(1)电调化:采用特定算法,调整波束赋型后天线发射信号的方向。

(2)宽带化:智能天线应该在2G、3G、4G以及Wi-MaX全部频段都有工作。

(3)集成化:既可契合环境又可节约成本的适应多种网络制式的一体化智能天线。

(4)情景化:在智能天线的设计过程中,应该既考虑到天线的美观,又考虑到天线的性能。

(5)小型化:为应对4G小型化,智能天线在设计过程中也应做到小型化,采用新型的介质谐振器。

此外,在4G网络中,为了避免干扰,智能天线需要满足小区之间一起调试的方案。同时还要考虑多小区对一个用户进行的多发一的波束赋型,通过在各种特殊场景下进行的测试以达到提升其信号强度、提高资源供给的目的。按照这种方法,不断地规划和优化,4G网络专用的智能天线的智能特征将会越来越明显,越来越符合4G指标的需求,智能效果也将越来越好。

当然,不可避免,TD-LTE智能天线在某些方面的工程应用中存在难度,与其他所有的先进技术一样,4G网络的智能天线发展也是一个渐变和不断完善的过程,在4G网络部署初期,必然有很多智能天线相关问题达不到工程实现的要求,或者达标需要的实现成本较高,因此在网络部署的初期,可以采用稍微低性价比的技术代替,相信伴随着TD-LTE系统基站的大量建设,在情景化、小型化、电调化、宽带化和集成化等各方面不断进步的情况下,智能天线将在4G网络后期发挥至关重要的作用。

4  结  论

智能天线技术在3G网络中使用多年,随着3G网络的不断发展而不断完善,已经是很完备很实用的技术了。在4G网络中,智能天线也发挥着极强的作用,在4G部署和运营的后期,智能天线必然在4G网络的关键技术中占有一席之地。智能天线采用多天线相干特性,产生了一种大增益的目标明确的传输方式,大大地提升了移动通信系统中信号传输的增益,进而增大了传输距离,降低了信号传输的干扰,提高了接收端信号的信噪比,提升了移动通信系统的信号传输质量。

参考文献:

[1] 王志超.TD-LTE无线网络建设规划设计探析 [J].科技展望,2014(16):7.

[2] 赵康成,王国梁,李凤花.TD-LTE无线网络中重叠覆盖优化解决方案分析 [J].山东通信技术,2014,34(3):40-43.

作者简介:李伟辉(1978-),男,汉族,广东河源人,高级设计主管,工程师,本科,研究方向:无线通信工程规划与设计;邬建军(1972-),男,汉族,湖南沅江人,无线院移动室经理,高级工程师,本科,研究方向:移动通信。

作者:李伟辉 邬建军

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