智能天线是一种安装在基站现场的双向天线，通过一组带有可编程电子相位关系的固定天线单元获取方向性，并可以同时获取基站和移动台之间各个链路的方向特性 。智能天线的原理是将无线电的信号导向具体的方向，产生空间定向波束，使天线主波束对准用户信号到达方向DOA(Direction of Arrinal)，旁瓣或零陷对准干扰信号到达方向，达到充分高效利用移动用户信号并删除或抑制干扰信号的目的 。
文章插图
智能天线对系统的改善和主要用途
综述
智能天线潜在的性能效益表现在多方面，例如，抗多径衰落、减小时延扩展、支持高数据速率、抑制干扰、减少远近效应、减小中断概率、改善BER(Bit Error Rate)性能、增加系统容量、提高频谱效率、支持灵活有效的越区切换、扩大小区覆盖范围、灵活的小区管理、延长移动台电池寿命、以及维护和运营成本较低，等等 。
改善系统性能
采用智能天线技术可提高第三代移动通信系统的容量及服务质量，WCDMA系统就采用自适应天线阵列技术，增加系统容量 。我国TD-SCDMA系统是应用智能天线技术的典型范例 。TD-SCDMA系统采用TDD(时分双工)方式，使上下射频信道完全对称，可同时解决诸如天线上下行波束赋形、抗多径干扰和抗多址干扰等问题 。该系统具有精确定位功能，可实现接力切换，减少信道资源浪费;
欧洲在DECT基站中进行智能天线实验时，采用和评估了多种自适应算法，并验证了智能天线的功能 。日本在PHS系统中的测试表明，采用智能天线可减少基站数量 。由于PHS等系统的通信距离有限，需要建立很多基站，若采用智能天线技术，则可降低成本;
无线本地环路系统的基站对收到的上行信号进行处理，获得该信号的空间特征矢量，进行上行波束赋形，达到最佳接收效果 。天线波束赋形等效于提高天线增益，改善了接收灵敏度和基站发射功率，扩大了通信距离，并在一定程度上减少了多径传播的影响;
FDMA系统采用智能天线技术，与通常的三扇区基站相比，C/I值平均提高约8dB，大大改善了基站覆盖效果;频率复用系数由7改善为4，增加了系统容量 。在网络优化时，采用智能天线技术可降低无线掉话率和切换失败率?
TDMA系统采用智能天线技术，可提高C/I指标 。据研究，用4个 30°天线代替传统的120°天线，C/I可提高6dB，提高了服务质量 。在满足GSM系统C/I比最小的前提下，提高频率复用系数，增加了系统容量;
CDMA系统系统采用智能天线技术，可进行话务均衡，将高话务扇区的部分话务量转移到容量资源未充分利用的扇区;通过智能天线灵活的辐射模式和定向性，可进行软/硬切换控制;智能天线的空间域滤波可改善远近效应，简化功率控制，降低系统成本，也可减少多址干扰，提高系统性能 。
提高频谱利用效率
容量和频谱利用率的问题是发展移动通信根本性的问题 。智能天线通过空分多址，将基站天线的收发限定在一定的方向角范围内，其实质是分配移动通信系统工作的空间区域，使空间资源之间的交叠最小，干扰最小，合理利用无线资源 。
对于给定的频谱带宽，系统容量愈大，频谱利用率愈高 。因此，增加系统容量与提高频谱效率一致 。为了满足移动通信业务的巨大需求，应尽量扩大现有基站容量和覆盖范围 。要尽量减少新建网络所需的基站数量，必须通过各种方式提高频谱利用效率 。方法之一是采用智能天线技术，用自适应天线代替普通天线 。由于天线波束变窄，提高了天线增益及C/I指标，减少了移动通信系统的同频干扰，降低了频率复用系数，提高了频谱利用效率 。使用智能天线后，无须增加新的基站就可改善系统覆盖质量，扩大系统容量，增强现有移动通信网络基础设施的性能 。
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