TD智能天線的四大趨勢

目前應(yīng)用于現(xiàn)網(wǎng)的TD-SCDMA智能天線已有單極化智能天線、雙極化智能天線、AEF超寬頻雙極化智能天線、AF/AE二合一智能天線等，隨著TD-SCDMA系統(tǒng)技術(shù)及應(yīng)用的不斷發(fā)展和完善，未來智能天線將朝著電調(diào)化、一體化、小型化的方向發(fā)展和邁進(jìn)。在4G中，還可考慮將智能天線技術(shù)和MIMO技術(shù)相結(jié)合，使得通信終端能在更高的移動(dòng)速度下實(shí)現(xiàn)可靠傳輸，進(jìn)一步提高通信系統(tǒng)的性能。

趨勢一：與MIMO技術(shù)相結(jié)合

MIMO技術(shù)是4G中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，可以大大增加無線通信系統(tǒng)的容量，并有效改善無線通信系統(tǒng)的性能，非常適合未來移動(dòng)通信系統(tǒng)中對高速率業(yè)務(wù)的要求。

智能天線和MIMO都屬于多天線系統(tǒng)中的技術(shù)，兩者既有共性又有顯著區(qū)別：智能天線是僅在無線鏈路的一端采用陣列天線捕獲與合并信號的處理技術(shù)；而MIMO是在無線鏈路兩端都使用多元天線陣列，將發(fā)送分集和接收分集結(jié)合起來的技術(shù)。智能天線的原理是利用到達(dá)天線陣的信號之間完全相關(guān)性形成天線方向圖，利用信號的相位關(guān)系克服多徑干擾，實(shí)現(xiàn)信號的定向發(fā)送和接收；而在MIMO中天線收發(fā)信號是全方位的，并且到達(dá)天線陣的信號必須相互獨(dú)立，用多個(gè)天線接收信號來克服信號到達(dá)接收機(jī)的空間深衰落，增加分集增益。

智能天線技術(shù)可以形成能量集中的波束，增強(qiáng)有用信號并降低干擾，而MIMO技術(shù)可以充分利用多徑信息來提高系統(tǒng)容量。如果將兩者結(jié)合起來，充分利用兩種技術(shù)帶來的增益，將給系統(tǒng)性能和容量帶來極大的提升。因此，充分結(jié)合MIMO技術(shù)和智能天線技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，進(jìn)一步開發(fā)空域資源，使得通信終端能在更高的移動(dòng)速度下實(shí)現(xiàn)可靠傳輸，則成為智能天線未來發(fā)展的必然趨勢之一。

趨勢二：一體化智能天線

目前，現(xiàn)網(wǎng)使用的雙極化智能天線都需要通過9條上跳線額外連接RRU設(shè)備，其中8條連接天線射頻通道，1條是智能天線校準(zhǔn)線。這種智能天線和RRU分體通過電纜連接的方式有著一些不可避免的缺點(diǎn)，如：9條上跳線均需要做好接頭防水處理，電大量防水接頭施工給工程帶來極大的不便，使得安裝困難的同時(shí)還降低了設(shè)備的穩(wěn)定性；天線和RRU設(shè)備之間的線纜連接也使得基站室外美觀性大大降低，站點(diǎn)選擇及協(xié)調(diào)困難，周圍居民抵觸情緒較高；分別安裝RRU和天線，耗費(fèi)工時(shí)，安裝復(fù)雜；8個(gè)天線端口需要有很好的幅度和相位一致性，以便在智能天線的方向圖合成中以及校準(zhǔn)中獲得準(zhǔn)確的結(jié)果。在實(shí)際應(yīng)用中，9根上跳線的幅相一致性以及長期戶外應(yīng)用中的穩(wěn)定性和可靠性都將難以保證等。

一體化智能天線是將天線與RRU整合為一體的智能天線，此類天線是在普通雙極化天線的基礎(chǔ)上，外部結(jié)構(gòu)做相應(yīng)調(diào)整完成的，在電氣性能，電性能測試等方面，與普通雙極化天線一致。

考慮到室外F、E頻段的引入，一體化智能天線必將登上TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的舞臺(tái)，成為智能天線發(fā)展的重要趨勢之一。

趨勢三：電調(diào)智能天線

目前，現(xiàn)網(wǎng)采用的智能天線均采用預(yù)置下傾和機(jī)械下傾相結(jié)合的方式來調(diào)整天線的下傾角。雖然這種方式也能滿足覆蓋要求，但在工程應(yīng)用中也暴露了一些機(jī)械調(diào)下傾角無法克服的缺點(diǎn)，如：調(diào)整下傾角困難，在網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的工程中，需要耗費(fèi)大量的人力資源，調(diào)節(jié)效率低；由于采用機(jī)械下傾，站點(diǎn)在進(jìn)行隱蔽工程時(shí)，隱蔽外罩需要預(yù)留較大的下傾角調(diào)節(jié)空間，造成隱蔽工程體積龐大；在大角度下傾時(shí)水平面覆蓋產(chǎn)生畸變，且伴隨交叉極化和主極化特性變差、水平面前后比與無下傾時(shí)趨勢不一致等。

正是由于常規(guī)智能天線存在這些不可克服的缺點(diǎn)，電調(diào)智能天線的開發(fā)與應(yīng)用將必然成為未來TD-SCDMA智能天線發(fā)展的重要趨勢之一。電調(diào)智能天線有以下優(yōu)點(diǎn)：

可實(shí)現(xiàn)波束下傾角的連續(xù)動(dòng)態(tài)調(diào)整，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)調(diào)整時(shí)不需要閉站，可以及時(shí)平衡覆蓋、容量、干擾等多方面的矛盾；

在結(jié)構(gòu)上垂直安裝，無需考慮下傾預(yù)留空間，安裝件簡單可靠，且便于美化；

監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)庫保存各站址天線波束的調(diào)整數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，便于結(jié)合遠(yuǎn)程監(jiān)控分析和優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)覆蓋。

趨勢四：介質(zhì)智能天線

對于基站天線來說，小型化天線有著不可比擬的優(yōu)勢：不僅可以降低機(jī)械承載，方便天線的安裝，而且可以節(jié)省寶貴的天面資源，為多系統(tǒng)的天線共站提供了更加便利的條件，此外，也非常有利于天線美化和隱蔽工程。雖然目前的雙極化智能天線尺寸已比最初的智能天線尺寸減少了一半左右，但還不能稱之為小型化天線，小尺寸智能天線的研發(fā)和應(yīng)用仍是智能天線未來的發(fā)展方向之一。

由于電磁波在不同的介質(zhì)傳播特性有所不同，介質(zhì)的存在就會(huì)影響電磁波的傳播，利用這個(gè)特性，采用低損耗高頻介質(zhì)作為填充材料，結(jié)合適當(dāng)?shù)奶炀€結(jié)構(gòu)，在選擇適當(dāng)形狀、介電常數(shù)以及饋電方式的情況下，介質(zhì)諧振器可以作為天線來使用。介質(zhì)天線的一大優(yōu)點(diǎn)就是在不改變天線性能的情況下，可以將天線的尺寸大幅度降低。

介質(zhì)智能天線就是將介質(zhì)天線和智能天線相結(jié)合而制造出來的幾何尺寸較小的智能天線。TD-SCDMA系統(tǒng)使用的智能天線是由多個(gè)天線單元組成的天線陣，介質(zhì)材料的使用不僅可以減小單個(gè)天線單元的尺寸，還可以減小天線單元之間的間距，從而減小智能天線整體尺寸。小型化的介質(zhì)智能天線不僅減小了天線尺寸，同時(shí)還降低了成本，便于實(shí)際工程安裝，對環(huán)境的影響減小，有很強(qiáng)的實(shí)際可操作性。

近些年來，在微波系統(tǒng)小型化的推動(dòng)下發(fā)展起來的介質(zhì)微波器件，已在無線領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，與此同時(shí)，普通型介質(zhì)天線特別是微帶介質(zhì)天線的應(yīng)用也有了長足的發(fā)展。介質(zhì)天線的應(yīng)用技術(shù)成熟可靠，也為未來介質(zhì)智能天線的推出起到很好的作用。