智能天線是TD-LTE及TD-SCDMA中的關鍵技術，其應用水平直接影響著網(wǎng)絡質量的優(yōu)劣。本文論述了智能天線在大范圍組網(wǎng)中廣播波束賦形應用和技術創(chuàng)新技術，使得網(wǎng)絡質量得到很大提升；多極化天線在TD-LTE室內分布中的應用，多極化室分天線獲得空間分集增加系統(tǒng)容量、擴大覆蓋范圍，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)務窄波束特點。

1、智能天線方面的研究成果及應用

1.1、TD雙工+TD-SCDMA系統(tǒng)幀結構+智能天線特點

TD雙工采用同頻段不同時間分配給上下行工作，實現(xiàn)通信系統(tǒng)的信息收發(fā)。 TD-SCDMA系統(tǒng)采用圖1的幀結構工作方式，即TS0時隙提供下行公共信道面對覆蓋小區(qū)內的每一個終端用戶，無論是正在上下行通信中還是待機狀態(tài)，TS1-TS6時隙主要用來提供業(yè)務信道面對小區(qū)內正在進行上下行通信中的終端用戶。公共信道和某些業(yè)務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+權值控制系統(tǒng)。智能天線的波束是其中各個陣元天線獨立波束在天線結構和陣元電信號（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)絡中，天線結構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幀結構之間的關系圖

TD雙工+TD-SCDMA系統(tǒng)幀結構+智能天線特點，使我們認識到為滿足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的波束，或叫廣播波束。

1.2、智能天線方面的技術創(chuàng)新及應用

智能天線波束賦形的權值調整，可用于網(wǎng)絡規(guī)劃及優(yōu)化中，以下是研究成果：
1) 廣播波束賦形技術應用于網(wǎng)絡優(yōu)化和網(wǎng)絡規(guī)劃
2) 廣播波束權值調整在鐵路沿線基站搬遷調整中的應用
3) 智能天線廣播波束調整替代電調天線的技術
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值的高維優(yōu)化算法研究

充分利用智能天線特點，創(chuàng)造性地提出TD-SCDMA智能天線廣播波束調整原理，調整技術框架。提出TD-SCDMA智能天線廣播波束調整技術框架具體實現(xiàn)方法：歸一化參量的權值表與天線水平面場圖對應關系，和天線水平面場圖與覆蓋場景對應關系，進而指明將來應用的方法。TD-SCDMA智能天線廣播波束調整技術應用于無線網(wǎng)絡優(yōu)化和規(guī)劃，并將成果進行總結分析提升。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)幀結構+智能天線特點”有許多近似之處。不同之處在于TD-SCDMA沒有采用MIMO技術，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單流信號強度，流與流完全不相關。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)域的擴大。