sp; 智能天线是TD-SCDMA系统的关键技术,其应用能有效降低干扰、提高系统容量和频谱效率,是TD-SCDMA系统宏基站的必选技术。智能天线的基本原理是把具有相同极化特性、相同方向特性及增益相同的多个天线阵元(例如8个),按一定的排列方式,构成天线阵列。通过对多个天线阵元接收和发射的信号进行相位和幅度加权,控制并形成多个独立的波束,对多个用户实现定向发射和接收,针对不同信号传播环境而达到最优性能。智能天线技术既有与普通天线技术相同的地方,也有它特定的内容。
智能天线技术与普通天线技术的主要差异在于以下几点。天线尺寸大——智能天线尺寸规格远大于普通天线。从物理结构的角度看,多阵元智能天线基本可以看作是多个单阵元普通天线的捆绑,因此其物理尺寸远大于普通天线。以8阵元天线为例,天线尺寸约为1350mm×680mm,而普通天线仅在1320mm×220mm左右。
馈线多——由于每个阵元均需1根馈线与主机架相连,此外还有天线校准线1根,同时因供电和控制需要另有综合馈电线1根。以8阵元智能天线为例,每扇区馈线数量达10根之多。而采用普通天线技术的其他系统,则通常只需两根馈线。
天线设备复杂——智能天线馈线规格细,传输损耗大,因此在智能天线底部需要为每个阵元加挂1个放大器。即每个8阵元智能天线下面需要另挂8个放大器。
天馈设备重——因天馈设备规格大、数量多,其重量也远比普通天馈系统要大。一副智能天线约17.5kg,一个TPA约28kg,再加上馈线重量,一个扇区的天馈设备重达80kg~90kg。而一副普通天线重量仅为10kg左右,加上软跳重量,也不过10kg~15kg。
智能天线技术较普通天线技术的上述4大主要差异实际上是给工程设计、施工提出了更为苛刻的要求。最突出的几点主要表现在如下方面。
(1)对天线载体负载能力要求高。智能天线的迎风面积约达0.9m
2,相比于普通天线约0.3m2的面积,大出约3倍。同时TPA的迎风面积也有约0.2m2,高风压对天线支架的横向负荷提高3~4倍。另外因为天线重、馈线多、TPA外挂,也相应地增加了天线支架的垂直负荷。这一点对实际的工程设计影响非常大。