新型天線技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)分析

1 未來(lái)天線技術(shù)發(fā)展預(yù)測(cè)

從無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢(shì)及運(yùn)營(yíng)商面臨的各種挑戰(zhàn)來(lái)看，天線技術(shù)未來(lái)的發(fā)展必將遵循以下幾個(gè)方向。

⑴天線體積小型化

天線小型化是在保證

天線性能基本不變的條件下，減小天線的體積。小型化是一個(gè)基礎(chǔ)性技術(shù)，是天線永恒的發(fā)展方向。

⑵多種制式網(wǎng)絡(luò)共天饋應(yīng)用

未來(lái)多種制式共用一面超寬帶天線，不僅天線工作頻段覆蓋多個(gè)制式，而且可以根據(jù)系統(tǒng)的不同要求實(shí)現(xiàn)每一個(gè)制式的獨(dú)立調(diào)節(jié)。多制式天線的應(yīng)用將節(jié)省建站成本和天面資源，靈活滿足每種制式的網(wǎng)絡(luò)覆蓋要求。

⑶天線功能模式向智能化功能方向發(fā)展

未來(lái)天線實(shí)現(xiàn)智能化的波束賦形、波束指向控制、波束分裂和遠(yuǎn)程控制，靈活滿足各種場(chǎng)景的應(yīng)用需求。通過(guò)天線的智能化實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)間互操作和資源的優(yōu)化利用，最終實(shí)現(xiàn)智能化的運(yùn)維方式。

⑷天線與射頻模塊連接由分離式向集中式發(fā)展

未來(lái)集中式的設(shè)備代替分離式的設(shè)備，光纖代替電纜，天線與主設(shè)備實(shí)現(xiàn)小型化和一體化并充分結(jié)合，實(shí)現(xiàn)天面資源的節(jié)約和靈活的部署方式，適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)扁平化的發(fā)展趨勢(shì)。

2 新型天線關(guān)鍵技術(shù)分析

2.1 小型化天線技術(shù)

天線小型化有兩種實(shí)現(xiàn)方式。第一種是通過(guò)優(yōu)化天線設(shè)計(jì)方案，實(shí)現(xiàn)服務(wù)區(qū)外電平快速下降、壓低旁瓣和后瓣，降低交叉極化電平，采用低損耗、無(wú)表面波寄生輻射、低VSWR的饋電網(wǎng)絡(luò)等途徑提高天線輻射效率，從而實(shí)現(xiàn)同等增益下天線體積的縮小。這種方式天線的性能指標(biāo)不變，但是限于技術(shù)難度，體積下降程度有限，實(shí)現(xiàn)難度比較大而且成本較高。第二種實(shí)現(xiàn)方式是通過(guò)降低天線的增益來(lái)實(shí)現(xiàn)體積的減小。這種方式的體積下降明顯，增益每降3 dB體積就會(huì)縮小一半，比較容易實(shí)現(xiàn)，但是小型化之后增益指標(biāo)的下降會(huì)限制天線的應(yīng)用范圍。為保證天線小型化后的性能滿足不同場(chǎng)景的應(yīng)用需求，未來(lái)天線小型化技術(shù)應(yīng)在第一種實(shí)現(xiàn)方式上發(fā)展。

目前移動(dòng)通信天線通過(guò)第一種方式實(shí)現(xiàn)一定程度的小型化，業(yè)內(nèi)也有小型化天線的應(yīng)用案例，但限于各種因素，目前小型化天線的安裝仍需要一定的天面資源，而且性能指標(biāo)有待提高，工作頻段較窄。如果在網(wǎng)應(yīng)用，需要多個(gè)小型化天線同時(shí)工作才能全頻段覆蓋，這就失去了小型化的優(yōu)勢(shì)和意義。

未來(lái)運(yùn)營(yíng)商應(yīng)引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)力量，推動(dòng)天線后端設(shè)備充分一體化，達(dá)到利用環(huán)境實(shí)現(xiàn)美化和隱身要求，實(shí)現(xiàn)天面資源的真正節(jié)約和靈活的部署方式。在推動(dòng)天線小型化的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)天線工作頻段的寬帶化，以利于減少天線數(shù)量和未來(lái)系統(tǒng)升級(jí)，充分體現(xiàn)小型化天線的優(yōu)勢(shì)。

2.2 多制式天線技術(shù)

多制式天線就是讓不同通信系統(tǒng)共用一副天線，以便有效地節(jié)約安裝空間。多制式天線的實(shí)現(xiàn)主要是通過(guò)在天線內(nèi)部合理的放置輻射單元實(shí)現(xiàn)天線工作頻段的寬帶化，以及通過(guò)信號(hào)合路和分路實(shí)現(xiàn)不同頻段信號(hào)的調(diào)節(jié)和控制，如圖1所示。