智能天线概要学习教案.pptx

会计学1智能天线智能天线(tinxin)概要概要第一页，共13页。TalkTalk干扰干扰(gnro)自适应自适应(shyng)阵列基站阵列基站普通普通(ptng)基站基站智能天线的作用智能天线的作用n n使用智能天线：使用智能天线：n n能量仅指向小区内处于激活能量仅指向小区内处于激活状态的移动终端状态的移动终端n n正在通信的移动终端在整正在通信的移动终端在整个小区内处于受跟踪状态个小区内处于受跟踪状态n n不使用智能天线：不使用智能天线：n n能量分布于整个小区内能量分布于整个小区内n n所有小区内的移动终端均相所有小区内的移动终端均相互干扰，此干扰是互干扰，此干扰是CDMACDMA容量容量限制的主要原因限制的主要原因第1页/共13页第二页，共13页。智能智能(zh nn)天线基本原理天线基本原理n n智能天线是一个天线阵列。它由多个天线单智能天线是一个天线阵列。它由多个天线单元组成，不同元组成，不同(b tn(b tn)天线单元对信号施以天线单元对信号施以不同不同(b tn(b tn)的权值，然后相加，产生一个的权值，然后相加，产生一个输出信号。输出信号。n n其原理是使一组天线和对应的收发信机按照其原理是使一组天线和对应的收发信机按照一定的方式排列和激励，利用波的干涉原理一定的方式排列和激励，利用波的干涉原理可以产生强方向性的辐射方向图。如果使用可以产生强方向性的辐射方向图。如果使用数字信号处理方法在基带进行处理，使得辐数字信号处理方法在基带进行处理，使得辐射方向图的主瓣自适应地指向用户来波方向，射方向图的主瓣自适应地指向用户来波方向，就能达到提高信号的载干比，降低发射功率，就能达到提高信号的载干比，降低发射功率，提高系统覆盖范围的目的。提高系统覆盖范围的目的。空分多空分多址大大址大大增加系增加系统容量统容量第2页/共13页第三页，共13页。智能天线智能天线(tinxin)技术实现技术实现n n智能天线主要包括四个部分：天线阵元、模数转换、自适应处理器、波束成智能天线主要包括四个部分：天线阵元、模数转换、自适应处理器、波束成型网络。自适应处理器根据型网络。自适应处理器根据(gnj)(gnj)自适应空间滤波自适应空间滤波/波束成型算法和估计的波束成型算法和估计的来波方向等产生权值，波束成型网络进行动态自适应加权处理以产生希望的来波方向等产生权值，波束成型网络进行动态自适应加权处理以产生希望的自适应波束。自适应波束。第3页/共13页第四页，共13页。智能天线技术智能天线技术(jsh)实现实现n n从接收从接收(jishu)(jishu)的角度来看，基站利用智能天线对来自移动台的的角度来看，基站利用智能天线对来自移动台的多径电波方向进行波达方向（多径电波方向进行波达方向（DOADOA）估计，并进行空间滤波（也）估计，并进行空间滤波（也称为上行波束成型），抑制其他移动台和多径干扰称为上行波束成型），抑制其他移动台和多径干扰n n空域滤波空域滤波(也称波束赋形也称波束赋形)的主要思想是利用信号、干扰和噪声在的主要思想是利用信号、干扰和噪声在空间的分布，运用线性滤波技术尽可能地抑制干扰和噪声，以获空间的分布，运用线性滤波技术尽可能地抑制干扰和噪声，以获得尽可能好的信号估计得尽可能好的信号估计n n从发送的角度来看，基站利用智能天线对发射信号下行波束成型，从发送的角度来看，基站利用智能天线对发射信号下行波束成型，使基站发射信号能够沿着移动台电波的来波方向发送回移动台，使基站发射信号能够沿着移动台电波的来波方向发送回移动台，从而降低发射功率，减少对其他移动台的干扰从而降低发射功率，减少对其他移动台的干扰第4页/共13页第五页，共13页。智能天线智能天线(tinxin)算法算法n n智能天线下行赋形算法准则：智能天线下行赋形算法准则：n n最大接收功率最大接收功率DOADOA搜索法搜索法n n最大接收功率特征值分解最大接收功率特征值分解n n最大信干比特征值分解最大信干比特征值分解n n中兴智能天线增强算法：中兴智能天线增强算法：n n阵元失效阵元失效(sh xio)(sh xio)补偿：阵元失补偿：阵元失效效(sh xio)(sh xio)时的应对措施时的应对措施n n增强性赋形方案：增强多径时的增强性赋形方案：增强多径时的赋形性能赋形性能第5页/共13页第六页，共13页。智能智能(zh nn)天线性能分析天线性能分析n n圆阵的半径会影响抑制干扰的能力，公用信道赋形圆阵的半径会影响抑制干扰的能力，公用信道赋形(f xn(f xn)的圆度。的圆度。n n阵元个数会影响对干扰的抑制能力，影响容量和覆盖阵元个数会影响对干扰的抑制能力，影响容量和覆盖n n8 8阵元阵列比单天线性能有阵元阵列比单天线性能有9dB9dB的增益的增益 第6页/共13页第七页，共13页。智能天线对智能天线对智能天线对智能天线对TD-SCDMATD-SCDMA系统系统系统系统(xt(xt ng)ng)性能性能性能性能改进分析改进分析改进分析改进分析普通(ptng)天线智能(zh nn)天线n n提高了基站接收机的灵敏度提高了基站接收机的灵敏度n n提高了基站发射机的等效发射功率提高了基站发射机的等效发射功率n n降低了系统的干扰降低了系统的干扰n n降低了系统的误码率降低了系统的误码率n n增加了增加了CDMACDMA系统的容量系统的容量n n改进了小区的覆盖改进了小区的覆盖n n降低了无线基站的成本降低了无线基站的成本 第7页/共13页第八页，共13页。TD-SCDMA系统的智能系统的智能(zh nn)天线天线n n天线子系统包括:n n智能天线阵n n射频前端模块(包括线性功率放大器、低噪放和监测控制电路)n n射频带通滤波器n n电缆(dinln)系统（射频电缆(dinln)、控制电缆(dinln)以及射频防雷模块、低频防雷电路）天线单元天线单元天线外壳天线外壳功放功放电缆及连接电缆及连接校准单元校准单元第8页/共13页第九页，共13页。8天线天线(tinxin)智能天线智能天线(tinxin)圆阵圆阵频率范围:20102025MHz增 益:88dBi驻 波 比:1.4主波束下倾:6.5垂直(chuzh)波束宽度:15输入阻抗:50耐 功 率:50W极化方式:垂直(chuzh)极化第9页/共13页第十页，共13页。8天线天线(tinxin)智能天线智能天线(tinxin)线阵线阵频率范围:20102025MHz单元(dnyun)天线增益:14dBi天线阵增益:23dBi驻 波 比:1.4垂直波束宽度:9输入阻抗:50耐 功 率:50W极化方式:垂直极化第10页/共13页第十一页，共13页。天馈系统天馈系统(xtng)实物图实物图第11页/共13页第十二页，共13页。天馈系统天馈系统(xtng)实物图实物图第12页/共13页第十三页，共13页。