智能天线分为两大类:多波束智能天线与自适应阵智能天线,简称多波束天线和自适应阵天线。多波束天线利用多个并行波束覆盖整个用户区,每个波束的指向是固定的,波束宽度也随阵元数目的确定而确定。随着用户在小区中的移动,基站选择不同的相应波束,使接受信号**强。因为用户信号并不一定在固定波束的中心处,当用户位于波束边缘,干扰信号位于波束**时,接收效果**差,所以多波束天线不能实现信号比较好接收,一般只用作接收天线。但是与自适应阵天线相比,多波束天线具有结构简单、无需判定用户信号到达方向的优点。天线的天线极化应与信号源的极化匹配。北京设计天线转发器
传统无线基站的比较大弱点是浪费无线电信号能量,在一般情况下,只有很小一部分信号能量到达收信方。此外,当基站收听信号时,它接收的不仅是有用信号而且还收到其它信号的干扰噪声。智能天线则不然,它能够更有效地收听特定用户的信号和更有效地将信号能量传递给该用户。不同于传统的时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)或码分多址(CDMA)方式,智能天线引入了第四维多址方式:空分多址(SDMA)方式。在相同时隙、相同频率或相同地址码情况下,用户仍可以根据信号不同的空间传播路径而区分。智能天线相当于空时滤波器,在多个指向不同用户的并行天线波束控制下,可以***降低用户信号彼此间干扰。具体而言,智能天线将在以下方面提高未来移动通信系统性能:(1)扩大系统的覆盖区域:(2)提高系统容量:(3)提高频谱利用效率;(4)降低基站发射功率,节省系统成本,减少信号间干扰与电磁环境污染。 上海信噪比天线接收天线的天线阵列可以通过组合多个天线元件来实现。
空间分集是利用场强随空间的随机变化实现的。在移动通信中,空间略有变动就可能出现较大的场强变动。空间的间距越大,多径传播的差异就越大,所收场强的相关性就越小,在这种情况下,由于深衰落难得同时发生,分集便能把衰落效应降到**小。为此必须确定必要的空间间隔。通常根据参数设计分集天线,与实际天线高度h和天线间距D的关系为:对于水平间隔放置的天线,的取值一般为10。例如天线高度为30米,则当天线间隔约3米时,可得到较好的分集增益。另外,垂直天线间隔大于水平天线间隔。目前工程中常见的空间分集天线由两副(收/发,收)或者三副(收,发,收)组成。
自适应阵天线一般采用4~16天线阵元结构,阵元间距1/2波长,若阵元间距过大,则接收信号彼此相关程度降低,太小则会在方向图形成不必要的栅瓣,故一般取半波长。阵元分布方式有直线型、圆环型和平面型。自适应天线是智能天线的主要类型,可以实现全向天线,完成用户信号接收和发送自适应阵天线系统采用数字信号处理技术识别用户信号到达方向,并在此方向形成天线主波束。自适应阵天线根据用户信号的不同空间传播方向提供不同的空间信道,等同于信号有线传输的线缆,有效克服了干扰对系统的影响。目前,国际上已经将智能天线技术作为一个三代以后移动通信技术发展的主要方向之一,一个具有良好应用前景且尚未得到充分开发的新技术,是第三代移动通信系统中不可缺的关键技术之一。 天线的天线功率是指其能够处理的最大功率。
T形天线:在水平导线的**,接上一根垂直引下线,形状象英文字母T,故称T形天线。它是最常见的一种垂直接地的天线。它的水平部分辐射可忽略,产生辐射的是垂直部分。为了提高效率,水平部分也可用多根导线组成。T形天线的特点与倒L形天线相同。它一般用于长波和中波通信。
伞形天线:在单根垂直导线的顶部,向各个方向引下几根倾斜的导体,这样构成的天线形状象张开的雨伞,故称伞形天线。它也是垂直接地天线的一种形式。其特点和用途与倒L形、T形天线相同。 天线的工作原理基于电磁感应和辐射原理。武汉导航天线仪器
天线的方向性可以通过增加天线元件或使用阵列来实现。北京设计天线转发器
无线天线可分为全向天线、定向天线、扇形天线、平板天线等类型。其中全向天线适在各无线接点距离较近、需要覆盖较多数量无线设备及客户端的场合,但这些设备的增益大多较小,信号传递距离较短。定向天线包括八木定向天线、角型定向天线、抛物面定向天线等品种,适在各无线接点位置距离很远,并且无线接入点集中、数量较少且位置固定的环境。这种天线具有信号传递距离长、能量汇聚能力强的特点。扇形天线可以多角度的覆盖,如果无线接入点集中在该天线的覆盖范围内,可考虑选购此类天线,它具有能量定向和汇聚功能。平板天线的角度范围可分为30度和15度,比扇形天线的信号覆盖范围小,但它的能量汇聚能力更强,可用在无线接入点相对较远、更为集中的环境。 北京设计天线转发器