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一种紧凑型线阵列扇区智能天线的设计-易迪拓培训
研究与设计
一种紧凑型线阵列扇区智能天线的设计
李晓明,王光.王耀龙,李红双
(中国移动通信集团设计院有限公司河北分套司 石家庄050021)
本文提出一种紧凑型线阵列扇区智能天线,给出r夭线的结构和工作原理。该结构大大缩短了扇
区天线横向尺寸从而减小了胤阻.降低工程施工难度.对于加快实现TD-scDMA系统组成大网,
实现商用化起到推动作用。
’关羹词’智能天线;线阵列:横向碰寸;波束喊够
原理对不同用户分别波束赋形.实理空分多址(SDMA):波
1 引言
束赋形有效降低小区问和小区内的干扰:通过波束赋形集
智能天线技术是1D.scDMA系统中的关键技术之一.中能量,有效提高信号强度6—8dB.从而减小基站和手机
但是。在近两年的试验网建设和测试中,理论上效能最好 发射功率.提高系统容量.扩大覆盖范围:还能根据用户的
的8阵元线阵列审区天线却因横向面积大.风阻大.从而 来波方向,方便、经济、快捷地为用户提供定位功能。
在业界引发了希望在基本不影响智能天线的效果和增益 线阵列智能天线一般由两部分组成:由4.16个阵元
的前提下.如何缩短天线的横向尺寸的讨论。部分天线厂 天线排成一条线构成的阵列天线和相应的软件控制算法。
商提出的折衷方案是改用6阵元天线或4阵元天线.或使 阵元天线数量越多,动态调整的波束智能作用就越强.但
天线长度缩短的办法,但是这些方案都是以降低智能天线 相应的系统复杂度就越高。每个阵元天线又是由单元阵子
效果、天线增益为代价的。 组成的,天线的增益是由各单元阵子增益矢量叠加得到,
本文经过分析提出了一种在基本上不损失天线增益 所以天线的单元阵子越多,相应的天线增益就越高.但天
和智能效果的前提下.在结构上进行一定的变形从而达到 线长度就越长;单元阵子减少。可以使阵元天线的长度缩
优化、缩短天线横向宽度尺寸,确保智能天线性能的较佳 短.但相应的天线增益就会降低。
方案。 现有TD.SCDMA线阵列扇区智能天线都是按照线阵工
作理论设计的.即每个天线阵元都是定向天线.每个相邻阵
2现有线阵列扇区智能天线
元问的距离为1/2波长。只要给定了TD.ScDMA的频段,排
智能天线是由多个天线单元组成的天线阵.在通信过 成一列的8阵元线阵天线的宽度也就定下来了。因为通常阵
程中动态调整各个天线单元激励信号的相位和幅度.形成 025MHz频
元间距设定为l彪波长.所以在给定的2010—2
在空问针对用户的波束。且波束能自动跟踪用户和调节强 段内。用中心频点计算得出l,2波长约为74.4mm,则一般
弱。智能天线的优点如下:利用多个阵元天线的渡束相干 8阵元天线的宽度在680
mm左右。
三号爿重=三
万方数据
在近两年的TD—SCDMA试验网建设和测试中.这种
8阵元天线尺寸较大引起如下问题。
·天线横向尺寸大,风阻大,重量重,安装固定困难;
·对安装站点的天面要求高,工程施工困难.浪费工时; oo
·不能充分利用2G系统站址资源:
·大众认为天线越宽辐射越大.天线面积大有碍观瞻。
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