新型天線技術(shù)發(fā)展趨勢分析

1 未來天線技術(shù)發(fā)展預(yù)測

從無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢及運營商面臨的各種挑戰(zhàn)來看，天線技術(shù)未來的發(fā)展必將遵循以下幾個方向。

⑴天線體積小型化

天線小型化是在保證

天線性能基本不變的條件下，減小天線的體積。小型化是一個基礎(chǔ)性技術(shù)，是天線永恒的發(fā)展方向。

⑵多種制式網(wǎng)絡(luò)共天饋應(yīng)用

未來多種制式共用一面超寬帶天線，不僅天線工作頻段覆蓋多個制式，而且可以根據(jù)系統(tǒng)的不同要求實現(xiàn)每一個制式的獨立調(diào)節(jié)。多制式天線的應(yīng)用將節(jié)省建站成本和天面資源，靈活滿足每種制式的網(wǎng)絡(luò)覆蓋要求。

⑶天線功能模式向智能化功能方向發(fā)展

未來天線實現(xiàn)智能化的波束賦形、波束指向控制、波束分裂和遠(yuǎn)程控制，靈活滿足各種場景的應(yīng)用需求。通過天線的智能化實現(xiàn)系統(tǒng)間互操作和資源的優(yōu)化利用，最終實現(xiàn)智能化的運維方式。

⑷天線與射頻模塊連接由分離式向集中式發(fā)展

未來集中式的設(shè)備代替分離式的設(shè)備，光纖代替電纜，天線與主設(shè)備實現(xiàn)小型化和一體化并充分結(jié)合，實現(xiàn)天面資源的節(jié)約和靈活的部署方式，適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)扁平化的發(fā)展趨勢。

2 新型天線關(guān)鍵技術(shù)分析

2.1 小型化天線技術(shù)

天線小型化有兩種實現(xiàn)方式。第一種是通過優(yōu)化天線設(shè)計方案，實現(xiàn)服務(wù)區(qū)外電平快速下降、壓低旁瓣和后瓣，降低交叉極化電平，采用低損耗、無表面波寄生輻射、低VSWR的饋電網(wǎng)絡(luò)等途徑提高天線輻射效率，從而實現(xiàn)同等增益下天線體積的縮小。這種方式天線的性能指標(biāo)不變，但是限于技術(shù)難度，體積下降程度有限，實現(xiàn)難度比較大而且成本較高。第二種實現(xiàn)方式是通過降低天線的增益來實現(xiàn)體積的減小。這種方式的體積下降明顯，增益每降3 dB體積就會縮小一半，比較容易實現(xiàn)，但是小型化之后增益指標(biāo)的下降會限制天線的應(yīng)用范圍。為保證天線小型化后的性能滿足不同場景的應(yīng)用需求，未來天線小型化技術(shù)應(yīng)在第一種實現(xiàn)方式上發(fā)展。

目前移動通信天線通過第一種方式實現(xiàn)一定程度的小型化，業(yè)內(nèi)也有小型化天線的應(yīng)用案例，但限于各種因素，目前小型化天線的安裝仍需要一定的天面資源，而且性能指標(biāo)有待提高，工作頻段較窄。如果在網(wǎng)應(yīng)用，需要多個小型化天線同時工作才能全頻段覆蓋，這就失去了小型化的優(yōu)勢和意義。

未來運營商應(yīng)引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢力量，推動天線后端設(shè)備充分一體化，達(dá)到利用環(huán)境實現(xiàn)美化和隱身要求，實現(xiàn)天面資源的真正節(jié)約和靈活的部署方式。在推動天線小型化的同時，實現(xiàn)天線工作頻段的寬帶化，以利于減少天線數(shù)量和未來系統(tǒng)升級，充分體現(xiàn)小型化天線的優(yōu)勢。

2.2 多制式天線技術(shù)

多制式天線就是讓不同通信系統(tǒng)共用一副天線，以便有效地節(jié)約安裝空間。多制式天線的實現(xiàn)主要是通過在天線內(nèi)部合理的放置輻射單元實現(xiàn)天線工作頻段的寬帶化，以及通過信號合路和分路實現(xiàn)不同頻段信號的調(diào)節(jié)和控制，如圖1所示。