智能天线的关键技术探究

智能天线的关键技术包括以下几个方面：

（1）确定移动台位置

在以往的无线通信系统中（例如GSM系统），基站向某一个移动终端发送下行信号时，其信号是在整个小区内全向发射的，因为基站并不知道手机现在“身在何处”。而智能天线则要聪明得多，其内部包含一个由多根小天线共同组成的天线阵列，这些小天线可以排列成圆形或者直线形，同时接收和发送信号。如果从基站接收上行信号的角度来看，当智能天线接收手机发送的上行信号时，由于每根小天线收到的信号不同，通过比较这些不同的信号，基站就可以精确地判断出发射信号的手机用户所处的位置。

基站知道手机的位置后，就可以选择恰当的合并权值，形成正确的天线接收模式，选择性地去除其他方向上面的干扰信号，即将主瓣对准有用信号，低增益旁瓣对准干扰信号。如此一来，这个特定手机发射过来的上行信号的效果就加强了。与此同时，基站也可以按指定方向将信号发送到终端，从而加强终端的接收灵敏度。

（2）电磁波干涉(www.xing528.com)

读者或许还会产生这样一个疑问，电磁波在空间中是以场的形式向四面八方传播的，那么我们如何能够让其“定向”传播呢？这源于波的干涉特性。归根结底地讲，波的干涉就是智能天线实现的最根本的原理。物理学知识告诉我们，频率相同的两列波叠加，会使某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱，而且振动加强的区域和振动减弱的区域相互隔开，这种现象叫做波的干涉。干涉是波的基本属性，无论是机械波还是电磁波都会发生干涉现象。智能天线中的阵元所发出的电磁波信号经过一定的调节，发生了干涉现象，所以会增强在特定方向上的传播，同时其他无关方向上的电磁波则会相应地被削弱，故而也就可以产生定向的电磁波了。

（3）方向系数

天线系数是定量描述天线朝各方向辐射功率集中度的参数。通常来讲，一副天线向各个方向辐射电磁波的能力是不同的，天线系数是指在某点产生相等电场强度的条件下，无方向性辐射天线总辐射功率和定向天线总辐射功率的比值，常用“D”来表示，通常人们用天线的方向图来表示天线对各个方向的方向系数的大小。

不难想象，定向天线沿着各个方向辐射的电场强度是不同的，因而定向天线的方向系数也随着观测点的位置不同而不同。其中，方向系数最大的地方称为主射方向。天线的方向图看起来像花瓣的叶瓣，各叶瓣称为方向叶/瓣。处于主射方向的方向叶瓣称为主叶/瓣，处于反方向的方向叶瓣称为后叶/瓣，其他的方向称为副瓣或者旁瓣。主瓣的宽度越窄说明天线的方向性越好。