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通信学论文-关于智能天线及其在移动通信中的应用.doc

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通信学论文-关于智能天线及其在移动通信中的应用.doc

通信学论文关于智能天线及其在移动通信中的应用论文关键词智能天线移动通信空分多址论文摘要智能天线被公认为是未来移动通信的一种发展趋势。文章对天线的基本概念、关键技术、系统性能的改善及国外研究状况等进行了阐述,指出了研究过程中存在的问题及发展方向。1智能天线的基本概念及组成11基本概念及工作原理在移动通信中,智能天线是天线阵在感知和判断自身所处电磁环境的基础上,依据一定的准则,自动地形成多个高增益的动态窄波束,以跟踪移动用户,同时抑制波束以外的各种干扰和噪声,从而处于最佳工作状态。智能天线吸取了自适应天线的抗干扰原理,依靠阵列信号处理和数字波束形成技术发展起来。由于天线有发射和接收两种状态,所以智能天线包含智能化发射和智能化接收两个部分,它们的工作原理基本相同。图1所示的是处于接收状态的智能天线结构图。现以发射状态的智能天线为例,说明波束的形成。将M维信号矢量STS1T,S2T,SMTT与一个NM阶加权矩阵W相乘,得到一个N维的阵信号矢量XTWST。其中,XTX1T,X2T,X3T,XNTT,在远区产生的场强为显然,ΣNWNMFNΘ表示单路信号SMT的辐射方向图。一旦天线阵确定下来后,它的方向性函数FNΘ也随之确定,于是只要通过改变WNM就可形成所需要的辐射方向图。12组成及关键技术1射频部分射频部分包括阵列天线和高频处理。在移动通信系统中,天线阵通常采用直线阵和平面阵两种方式。阵的形式确定下来后,天线单元的选择非常关键,除了必须满足系统提出的频带、驻波比、增益、极化等性能指标外,在实际中还要做到单元间的互耦小、一致性好和加工方便等,微带天线凭借自身特有的优势,已经在这方面得到广泛的应用。高频处理主要是指对接收或发射信号进行放大,以满足A/D变换或发射功率的要求。考虑到智能天线对误差非常敏感,还要保证射频部分各个支路幅度和相位的一致性。2中频部分目前受数字器件水平的限制,还不能直接对来自天线单元的微波信号进行采样。较为常用的办法是先利用下变频器将微波高频信号变到中频,然后使该支路的模拟信号经过滤波和放大等中频处理,最后对它进行采样,典型的实现方法有两种,分别如图2A、B所示。图2A所示的是双下变频接收机,通过两级混频器,完成高频信号到中频的变换。这种接收机的优点是降低了对A/D变换器采样速率的要求,而且整个接收机的增益分配也有一定的灵活性。图2B为直接采样接收机,它借助

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