TD-SCDMA的智能天线技术

调零智能天线

它是以自适应天线技术为基础，采用自适应算法形成方向图，根据天线的输入、输出特性，按一定的算法自动地调节天线阵元的幅度和相位加权，在干扰方向上形成零陷，从而大幅度降低干扰电平，提高系统的信噪比。从空间响应看，其自适应天线阵列是一个空间滤波器，天线的物理位置不作改变，由信号检测与处理系统判断出干扰与信号的来向，自适应地改变天线的方向图，并将零陷方向对准干扰，主瓣对准要接收的信号。但自适应智能天线对处于主瓣区域内干扰的抑制能力是很有限的。

(2)等旁瓣针状波束智能天线

它也是以自适应天线技术为基础，它的天线方向图是等旁瓣方向图，方向图的加权值是预先计算好的。

系统工作时，首先通过测向确定信号的到达方向(DOA)，选取合适的加权，然后将等旁瓣方向图的主瓣指向目标方向。这类智能天线对处于非主瓣区域的干扰，可以通过低的等旁瓣电平来确保抑制，但对处于主瓣区域内的干扰，采用此类智能天线将无法抑制，不及自适应智能天线。但等旁瓣智能天线无需迭代，而且响应速度快。

(3)数字波束形成智能天线

它运用数字波束形成(DBF)技术，将其波束形成自适应天线阵与数字信号处理技术相结合。工作时利用高分辨率的测向算法获得通信基准信号，当基准信号到达波束形成自适应天线阵时，便给信号处理器提供一个方向信息，将各阵元的接收信号转换到基带，由A/D 转换器转换成数字信号，然后根据方向信息对数字信号进行加权处理，在此方向上形成所需的波束。

4 智能天线的技术优势

TD-SCDMA智能天线通过利用多径可以改善链路的质量，通过减小相互干扰来增加系统的容量，并且允许不同的天线发射不同的数据。智能天线的优点归纳如下:

(1)增加系统容量。CDMA 系统是一个自干扰系统，其容量的限制主要来自本系统的干扰，系统干扰的降低，信干比的提高便意味着系统容量的提高。采用多波束板状天线的智能天线技术，提高了天线增益及载干比(C/I )指标，减少了同频干扰，降低了频率复用系数，提高了频谱利用效率，无需增加新基站即可改善系统覆盖质量、扩大系统容量。在TD-SCDMA 系统中，采用智能天线技术可在不影响通话质量情况下，解决稠密市区容量难题。

(2)降低信号衰落。信号的衰落是高频无线通信的主要问题。在陆地移动通信中，随着移动台的移动及环境变化，信号瞬时值及延迟失真的变化非常匀速且不规则，从而造成信号的衰落。采用智能天线自适应地构成波束的方向性，使得延迟波方向的增益最小，有效地降低了信号衰落的影响。智能天线还可用于分集，减少衰落。电波通过不同路径到达接收天线，其方向角各不相同。利用多副指向不同的自适应接收天线，将这些分量隔离开，然后再合成处理，即可实现角度分集，降低信号衰落。

(3)抑制干扰信号。将智能天线用于CDMA 基站，可减少移动台对基站的干扰，改善系统性能。抗干扰技术的实质是空间域滤波，以TDD 模式运行的TD-SCDMA中的智能天线波束具有方向性，可以区别不同入射角的无线电波，可调整控制天线阵单元的激励权值，自适应电波传播环境的变化。优化无线阵列方向图，将其零点自动对准干扰方向，从而大大提高阵列的输出信噪比，提高系统可靠性。

(4)实现移动台定位。采用智能天线的基站可以获得接收信号的空间特征矩阵，由此获得信号的功率估值和到达方向。通过此方法，用两个基站就可将用户终端定位到一个较小区域，从而实现移动台的精确定位;此外，在使用普通天线的无线基站中，发射信号采用的是高功率放大器，使用了智能天线，波束赋型的增益可以减小对功放的要求，大大降低了基站的发射功率，同时也减少了电磁环境污染。

总之，通过智能天线可以减少干扰和被干扰的机会、扩充系统容量、加大覆盖范围、提高频谱利用率、降低无线基站的成本，显着提高移动通信系统的性能，并为拓展新业务提供技术支持。随着数字信号处理技术的不断发展和集成度的不断提高，智能天线技术将更广泛地应用于移动通信领域。