周 江



移动通信中的天线技术探讨

周 江

成都信息工程大学，四川 成都 610225

移动通信技术日新月异，给人们带来了更为优质的通信服务，这对通信系统的天线技术提出了新的挑战。天线技术的发展对于移动通信技术的进步至关重要。因此，对移动通信中的天线技术进行了简要的探讨。

移动通信；天线技术；智能天线

天线系统的工作环境极其复杂，其处在不断移动的复杂环境下，电波会随着天线的移动受到地形、温度等环境因素的干扰而发生一定程度的衰落。所以，高增益全向天线技术、分集天线技术等纷纷用于提升通信的质量，特别是近些年来，智能天线技术的发展，大大促进了移动通信质量的提升。

1 高增益全向天线技术

一般而言，全向天线形式主要用于地理位置比较偏远的郊区，因为这些地方用户不多，采用水平方向的全向天线，可以达到节约成本的目的。但是，由于这些地方区域半径比较大，通信质量难以保证，所以这就需要高增益技术，来增加天线的增益，以实现良好的通信质量。

如果想要提高天线的增益，那么就需要在天线水平面上辐射特性维持固定的前提下，降低垂直面上的辐射波瓣的宽度。目前提高天线增益的主要方法就是天线阵。其中全向天线阵中最为简单且实用的形式就是直线阵，其主要是在同振子轴方向一致的同一轴线上，根据固定的间隔直列若干辐射振子，这样就能够在于轴线相互垂直的平面上获得增强的辐射场。而移动通信基站通常采用的高增益天线是共轴天线阵，共轴天线阵要求各个辐射单元都获得等幅同相的馈电，其馈电的方式可以分为并馈与串馈两种方式。还有一种高增益全向天线，是把许多的天线定向在不同的方向，构建几乎全向的辐射。然而，如果想要将天线架置于大型铁塔的中间的时候，那么就要克服塔身的反射干扰，因为这种干扰会有损于共轴天线阵的方向性，在这种情况下，通过围绕塔身进行定向天线阵的合理布置，可以起到良好的效果。

2 分集接收天线技术

因为信号的传播环境通常来说比较恶劣，所以其很有可能发生衰落以及多普勒频移等现象，从而导致接受电平下降到热噪声电平的水平，相位也会发生一些变化，进而使移动通信的质量降低。故而，要采用分集接收天线技术以使得信号的这种衰落状况有所缓解，获得分集增益，从而使接收的灵敏度得以提升。通常来讲，分集天线可以分为空间分集、方向分集以及极化分集等多种形式，其中空间分集天线技术主要是通过借助多副接收天线来完成的。一般而言，其主要是在发射端借助一副天线进行发射，而在接收端借助多副天线进行接收。为了保证接受天线所输出的信号特性的独立性，接收天线的间距就要满足：L≥λ/2。这样就可以保证当其中的某一副接收天线的输出信号比较弱的时候，其他的接收天线的输出信号或许比较强，从而从合并电路中选出输出信号比较强的一路输出，得到一个总的接收天线的输出信号，从而改善信号传输的可靠性，改善信号衰落产生的干扰。这种分集接收天线技术可以提高天线增益，但是其需要两个或两个以上的接收天线。而定向双极化天线技术则可以避免这种缺陷，这种分集技术主要是将垂直极化以及水平极化两副接收天线集成到同一物理实体中，然后借助极化分集接收而实现空间分集天线技术的效果，故而极化分集从本质上来讲，其实是空间分集天线技术的特例。

3 智能天线技术

近些年来，移动通信技术不断进步与发展，智能天线技术已经成为通信技术所关注的焦点。它主要是借助数字信号处理装置，来对阵元的权值进行有效的控制以及调整，从而使天线阵的方向图主波束与有效的信号的来向一致，而方向图的零点与干扰信号的来向一致。当有效的信号来向以及干扰信号的来向发生某些改变的时候，数字信号处理装置便会依据原本已经设计的性能准则与算法适时的进行权值的调整，以使波束自动、适时地对这种改变进行有效的追踪。然而，因为信号环境的不同，以及系统接收信号的先验知识的不同，所以对智能天线在达到系统稳定状态时的最佳性能量度的要求也不一样。智能天线技术可以使数据传输速率以及网络容量大幅度的提高，这主要在于其可以借助数字信号处理技术使空间定向波束得以产生，然后向各个用户提供不同的定向窄波束，使信号在合理的方向区域内进行信号的发送和接收，使信号的有效发射功率得以合理的利用，弱化信号全向发射所产生的电磁污染和相互干扰，使载干比得以提高，从而实现较高的数据传输速率和更大的网络容量。

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Discussion on antenna technology in mobile communication

Zhou Jiang

Chengdu Information Engineering University, Sichuan Chengdu 610225

The rapid development of mobile communication technology was bring more high quality service for people, which puts forward new challenges to the antenna technology of communication system. It is very important to the progress of mobile communication technology. In this paper, the antenna technology in mobile communication is briefly discussed.

mobile communication; antenna technology; smart antenna

TN929.533；TN821

A

1009-6434（2016）11-0001-02

周江（1995—），男，汉族，籍贯（精确到市）为安徽省安庆市，学历本科，研究方向为通信工程。