分析TD-SCDMA智能天线的四大趋势

1、【Word版本下载可任意编辑】 分析TD-SCDMA智能天线的四大趋势 随着我国扩大规模TD-SCDMA实验网的顺利实施，TD系统技术及应用得到了进一步的发展和完善，但由于TD-SCDMA系统中智能天线和塔放单元的体积偏大，给实际的工程建设和站址选择等方面增加了一定的难度。为此，一些单位探索将传统8阵元智能天线改为6阵元、变单极化为双极化、通过修改天线阵的物理构造或是改变天线阵的排列方式等，并取得了一定的成绩。但上述方式或多或少的都会影响TD系统的性能，或是增加了智能天线的制造难度，或是所改变的性能不够大，距需要到达大幅度减小体积的期望值还有一定的差距。能不能有一种既不影响系统性能同时又大幅度

2、减小现有智能天线体积的方案呢？人们对智能天线又提出了更高的要求。 就目前的天线技术发展状况来讲，天线的小型化、集成化可应用很多种技术：如介质天线技术、有源天线技术、多天线（MIMO）技术、新型的电磁材料天线技术、等离子天线技术等。 趋势一：与MIMO技术相结合 MIMO技术是4G中的一项关键技术，可以大大增加无线通信系统的容量，并有效改善无线通信系统的性能，非常适合未来移动通信系统中对高速率业务的要求。 MIMO 的优点是能够增加无线范围并提高性能。连接到老的 802.11g 接入点的 802.11n 站点能够以更高的速度连接到更远的距离。例如，如果使用老站点，从 25 英尺的距离连接到接入点

3、的速度是 1Mbps；而使用 802.11n MIMO 时站点的速度为 2Mbps。增加到 2Mbps 的范围，允许用户在更远的距离保持连接。 无线电发送的信号被反射时，会产生多份信号。每份信号都是一个空间流。使用单输入单输出（SISO）的当前或老系统只能发送或接收一个空间流。MIMO 允许多个天线同时发送和接收多个空间流。它允许天线同时传送和接收。 智能天线和MIMO都属于多天线系统中的技术，两者既有共性又有显着区别：智能天线是仅在无线链路的一端采用阵列天线捕获与合并信号的处理技术；而MIMO是在无线链路两端都使用多元天线阵列，将发送分集和接收分集结合起来的技术。并且到达天线阵的信号必须相互

4、独立，用多个天线接收信号来克服信号到达接收机的空间深衰落，增加分集增益。 智能天线技术可以形成能量集中的波束，增强有用信号并降低干扰，而MIMO技术可以充分利用多径信息来提高系统容量。如果将两者结合起来，充分利用两种技术带来的增益，将给系统性能和容量带来极大的提升。因此，充分结合MIMO技术和智能天线技术的优点，进一步开发空域资源，使得通信终端能在更高的移动速度下实现可靠传输，则成为智能天线未来发展的必然趋势之一。 趋势二：一体化智能天线 目前，现网使用的双极化智能天线都需要通过9条上跳线额外连接RRU设备，其中8条连接天线射频通道，1条是智能天线校准线。这种智能天线和RRU分体通过电缆连接的

5、方式有着一些不可防止的缺点，如：9条上跳线均需要做好接头防水处理，电大量防水接头施工给工程带来极大的不便，使得安装困难的同时还降低了设备的稳定性；天线和RRU设备之间的线缆连接也使得基站室外美观性大大降低，站点选择及协调困难，周围居民抵触情绪较高；分别安装RRU和天线，消耗工时，安装复杂；8个天线端口需要有很好的幅度和相位一致性，以便在智能天线的方向图合成中以及校准中获得准确的结果。在实际应用中，9根上跳线的幅相一致性以及长期户外应用中的稳定性和可靠性都将难以保证等。 一体化智能天线是将天线与RRU整合为一体的智能天线，此类天线是在普通双极化天线的根底上，外部构造做相应调整完成的，在电气性能，

6、电性能测试等方面，与普通双极化天线一致。考虑到室外F、E频段的引入，一体化智能天线必将登上TD-SCDMA网络建设的舞台，成为智能天线发展的重要趋势之一。 趋势三：电调智能天线 目前，现网采用的智能天线均采用预置下倾和机械下倾相结合的方式来调整天线的下倾角。虽然这种方式也能满足覆盖要求，但在工程应用中也暴露了一些机械调下倾角无法克服的缺点，如：调整下倾角困难，在网络优化的工程中，需要消耗大量的人力资源，调节效率低；由于采用机械下倾，站点在开展隐蔽工程时，隐蔽外罩需要预留较大的下倾角调节空间，造成隐蔽工程体积庞大；在大角度下倾时水平面覆盖产生畸变，且伴随交叉极化和主极化特性变差、水平面前后比与无

7、下倾时趋势不一致等。 正是由于常规智能天线存在这些不可克服的缺点，电调智能天线的开发与应用将必然成为未来TD-SCDMA智能天线发展的重要趋势之一。电调智能天线有以下优点： 可实现波束下倾角的连续动态调整，网络优化动态实时调整时不需要闭站，可以及时平衡覆盖、容量、干扰等多方面的矛盾； 在构造上垂直安装，无需考虑下倾预留空间，安装件简单可靠，且便于美化； 监控数据库保存各站址天线波束的调整数据和历史数据，便于结合远程监控分析和优化网络覆盖。 趋势四：介质智能天线 对于基站天线来说，小型化天线有着不可比较的优势：不仅可以降低机械承载，方便天线的安装，而且可以节省宝贵的天面资源，为多系统的天线共站提

8、供了更加便利的条件，此外，也非常有利于天线美化和隐蔽工程。虽然目前的双极化智能天线尺寸已比初的智能天线尺寸减少了一半左右，但还不能称之为小型化天线，小尺寸智能天线的研发和应用仍是智能天线未来的发展方向之一。 由于电磁波在不同的介质传播特性有所不同，介质的存在就会影响电磁波的传播，利用这个特性，采用低损耗高频介质作为填充材料，结合适当的天线构造，在选择适当形状、介电常数以及馈电方式的情况下，介质谐振器可以作为天线来使用。介质天线的一大优点就是在不改变天线性能的情况下，可以将天线的尺寸大幅度降低。 介质智能天线就是将介质天线和智能天线相结合而制造出来的几何尺寸较小的智能天线。TD-SCDMA系统使

9、用的智能天线是由多个天线单元组成的天线阵，介质材料的使用不仅可以减小单个天线单元的尺寸，还可以减小天线单元之间的间距，从而减小智能天线整体尺寸。小型化的介质智能天线不仅减小了天线尺寸，同时还降低了成本，便于实际工程安装，对环境的影响减小，有很强的实际可操作性。 随着现代材料科学与电子信息科学技术的交叉渗透和全面发展，介质智能天线及有源智能天线系统的出现，使得TD-SCDMA系统的智能天线实现小型化、高性能、集成化、低成本等得到可能。介质智能天线使得长期烦扰TD-SCDMA系统的“面子”问题得到解决，有源天线使得系统的集成化进一步提高，“瘤子”问题也可迎刃而解，再加上光纤拉远技术已解决的“辫子”问题，长期困扰TD-SCDMA系统的三大问题就可以得到解决。小型化、集成化不仅使得系统