智能天線是TD-LTE及TD-SCDMA中的關(guān)鍵技術(shù)，其應(yīng)用水平直接影響著網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的優(yōu)劣。本文論述了智能天線在大范圍組網(wǎng)中廣播波束賦形應(yīng)用和技術(shù)創(chuàng)新技術(shù)，使得網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量得到很大提升；多極化天線在TD-LTE室內(nèi)分布中的應(yīng)用，多極化室分天線獲得空間分集增加系統(tǒng)容量、擴(kuò)大覆蓋范圍，其體積小、施工方便；最后分析研究得出未來移動天線發(fā)展方向，需要用好微小基站和智能天線的業(yè)務(wù)窄波束特點(diǎn)。

1、智能天線方面的研究成果及應(yīng)用

1.1、TD雙工+TD-SCDMA系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)+智能天線特點(diǎn)

TD雙工采用同頻段不同時間分配給上下行工作，實(shí)現(xiàn)通信系統(tǒng)的信息收發(fā)。 TD-SCDMA系統(tǒng)采用圖1的幀結(jié)構(gòu)工作方式，即TS0時隙提供下行公共信道面對覆蓋小區(qū)內(nèi)的每一個終端用戶，無論是正在上下行通信中還是待機(jī)狀態(tài)，TS1-TS6時隙主要用來提供業(yè)務(wù)信道面對小區(qū)內(nèi)正在進(jìn)行上下行通信中的終端用戶。公共信道和某些業(yè)務(wù)信道需要同時面對每個終端用戶時可稱為廣播信道。 智能天線是多天線系統(tǒng)，目前使用最多的智能天線是陣元線陣排列板狀天線+權(quán)值控制系統(tǒng)。智能天線的波束是其中各個陣元天線獨(dú)立波束在天線結(jié)構(gòu)和陣元電信號（幅值+相位）作用下電磁場矢量疊加而形成的，因而稱為賦形波束。陣元線陣排列板狀天線的特點(diǎn)之一是天線波束增益最大方向在線陣垂直正前方，此時波束最窄。在無線網(wǎng)絡(luò)中，天線結(jié)構(gòu)即其中各個陣元的相對位置是固定的，因此各個陣元上的電信號變化將改變天線賦形波束的增益和形狀，如下圖1所示。

圖1-1智能天線工作原理與TD-SCDMA幀結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系圖

TD雙工+TD-SCDMA系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)+智能天線特點(diǎn)，使我們認(rèn)識到為滿足TD-SCDMA系統(tǒng)正常工作，智能天線的賦形波束在不同時隙是不同的，廣播信道要求覆蓋整個小區(qū)或小區(qū)覆蓋好壞決定于廣播時隙對應(yīng)的波束，或叫廣播波束。

1.2、智能天線方面的技術(shù)創(chuàng)新及應(yīng)用

智能天線波束賦形的權(quán)值調(diào)整，可用于網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃及優(yōu)化中，以下是研究成果：
1) 廣播波束賦形技術(shù)應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化和網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃
2) 廣播波束權(quán)值調(diào)整在鐵路沿線基站搬遷調(diào)整中的應(yīng)用
3) 智能天線廣播波束調(diào)整替代電調(diào)天線的技術(shù)
4) 用智能天線波束覆蓋高層建筑的新型天線研究
5) 廣播波束賦形反向確定權(quán)值的高維優(yōu)化算法研究

充分利用智能天線特點(diǎn)，創(chuàng)造性地提出TD-SCDMA智能天線廣播波束調(diào)整原理，調(diào)整技術(shù)框架。提出TD-SCDMA智能天線廣播波束調(diào)整技術(shù)框架具體實(shí)現(xiàn)方法：歸一化參量的權(quán)值表與天線水平面場圖對應(yīng)關(guān)系，和天線水平面場圖與覆蓋場景對應(yīng)關(guān)系，進(jìn)而指明將來應(yīng)用的方法。TD-SCDMA智能天線廣播波束調(diào)整技術(shù)應(yīng)用于無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化和規(guī)劃，并將成果進(jìn)行總結(jié)分析提升。多極化天線研究

1.3、TD-LTE系統(tǒng)與智能天線的關(guān)系

圖3 TD-LTE及TD-SCDMA幀格式

從圖3可以看出，TD-LTE的工作原理與前面說過的“TD雙工+TD-SCDMA系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)+智能天線特點(diǎn)”有許多近似之處。不同之處在于TD-SCDMA沒有采用MIMO技術(shù)，天線工作在單流狀態(tài)，TD-LTE天線工作在多流狀態(tài)。這種多流要求每一流都能類似TD-SCDMA單流信號強(qiáng)度，流與流完全不相關(guān)。因而在收發(fā)都多流時可以獲得流數(shù)倍的帶寬提升，收發(fā)流數(shù)不一樣時以流數(shù)最少一方流數(shù)倍的帶寬提升，同時還能獲得空間分集帶來的容量增加和抗干擾性能提升以及覆蓋區(qū)域的擴(kuò)大。