6阵元智能天线将成TD组网主力

8阵元天线在2006年以前被业界普遍看好,然而,在2006年的规模试验网中,它存在尺寸较大、对安装站点的天面要求高、工程施工困难、不能充分利用2G系统站址资源、站址协调困难和工程进展缓慢等问题。于是,从2006年4月起,部分设备厂商和天线厂商开始研究采用6阵元天线以及阵元数目更少的4阵元智能天线在组网中的性能。     

6阵元智能天线解决方案

智能天线是TD—SCDMA系统的一项关键技术，在2006年的规模试验网中，8阵元智能天线因尺寸较大问题引起了众多的讨论，通过仿真和测试验证，优化的6阵元智能天线是缩小天线尺寸并确保网络性能的最佳方案。     

6阵元智能天线解决方案

智能天线是TD—SCDMA系统中一项关键技术,在2006年的规模试验网中,8阵元智能天线因尺寸较大问题引起了众多的讨论,通过仿真和测试验证,优化的6阵元智能天线是缩小天线尺寸并确保网络性能的最佳方案。     

大规模3D MIMO半波天线阵列小型化研究

大规模3D MIMO半波天线的小型化研究一直是一个热门课题，尤其在5G时代。通过天线基础理论和FDTD仿真，证明在阵列阵元间填充介质和缩小阵元间距后，同样可以获得理想的波束赋形效果。同时还研究了阵元间距与填充介质参数的关系，提出了2种在阵元间填充介质的方式方法，证明了大规模3D MIMO半波天线小型化的可行性和实用性，具有一定的研发和推广价值。     

阵元失效对相控阵天线绝对时延影响分析

相控阵天线的阵元失效会造成绝对时延等性能参数的恶化。利用相控阵天线阵列综合和群时延特性的原理,分析了天线阵元随机分布失效和子阵失效情况下,天线绝对时延随之变化的趋势。通过算例仿真可知,在阵元随机失效数学模型下,天线绝对时延受失效阵元分布形式和失效阵元数量因素影响较大,20%的阵元失效情况下时延偏差最大达到0.39 ns;在子阵失效数学模型下,靠近阵面中心位置,子阵失效会导致绝对时延出现较大偏差。分析结果及结论可用于实际相控阵天线绝对时延的修正。     

TD-LTE网络8阵元和2阵元天线应用研究

由于TD-LTE具有上下行对称的信道互易性,非常适用于采用8阵元波束赋形天线提高小区边缘用户吞吐量。但是,在网络实际建设中,由于8阵元天线受限条件较多,部分站点具有一定的建设难度。本文首先对TD-LTE 8阵元和2阵元天线性能及建设难度进行了对比分析,然后通过仿真分析了2阵元天线和8阵元天线混合组网的可行性,并在此基础上,对未来TD-LTE的网络建设提出了相关建议。     

卫星导航用户终端多阵元抗干扰天线空间特性分析与研究

为解决卫星导航用户终端多阵元抗干扰天线缺少空间特性数据支撑、实际电磁环境因素考虑较少等问题，设计实现了基于功率倒置的空频自适应调零仿真算法，通过数学仿真和实际实验相结合的方式分析了不同干扰信号与导航信号间夹角、不同干扰信号间夹角、不同干扰信号来向以及超自由度干扰对多阵元抗干扰天线的影响。研究表明，抗干扰天线在抑制干扰信号的同时也会抑制附近入射的卫星导航信号；干扰信号不同来向对抗干扰天线影响较大；干扰源间夹角不同，输出的信干噪比也存在明显差异，在一定范围内，夹角越小，干扰效果越差；超自由度干扰条件下，多阵元抗干扰天线的抗干扰能力将严重恶化，干扰功率仅需达到抗干扰处理的启动门限，即能消耗多阵元抗干扰天线的自由度。     

中国普天基于6阵元RRU的TD-SCDMA全覆盖解决方案

在本文中，针对普天最新推出的BBU＋RRU6阵元智能天线系统进行了描述，对其中最重要的两个特点，BBU＋RRU解决方案和6阵元智能天线解决方案和传统方案进行了比较。通过比较，可以发现，新的方案可以有效解决目前在实际网络建设中出现的站点资源稀缺，工程施工难度大等问题。同时，在本文中，还分析和给出了BBU＋RRU6阵元智能天线系统针对覆盖盲点、话务热点、高速公路、室内覆盖等不同无线环境的组网方案。     

一种新型的宽带天线——三角阵元的对数周期偶极天线

普通对数周期天线的宽带原理仅仅建立在阵元结构的对数周期牢特性上;而未注意阵元自身的宽带特性。本文介绍的是以三角形阵元代替传统线振子的对数周期天线。由於阵元等效直径加大,呈现出优良的宽带性能,使得全频段内天馈系统均能良好匹配。更为有益的是,这种天线的结构改善了天线的电流分布,与具有相同阵元数目的普通对数周期天线相比,天线增益明显提高。本文在一般定性分析的基础上,引入矩量法对天线的电流分布、方向图和增益进行了定量的分析。最后给出了此种天线主要性能参数的理论计算与实验测试结果。     

基于和声搜索的稀布线阵旁瓣电平优化*

采用和声搜索算法研究了带约束条件的稀布线阵峰值旁瓣优化问题.探讨了稀布阵综合中的天线口径、阵元数目以及峰值旁瓣的关系,并拟合了三者的数学模型.仿真结果表明,与现有优化算法相比,改进的和声搜索算法具有更快的收敛速度;在峰值旁瓣优化中,不同阵元数目可获得最佳的天线口径;而在固定天线口径条件下,少量的阵元可获得更佳的峰值旁瓣.天线口径、阵元数目以及峰值旁瓣的相互关系可为稀布线阵的优化设计提供参考和借鉴.     

Ka频段大规模相控阵稀疏布阵算法设计与应用

针对大规模卫星通信相控阵天线在阵元受发射/接收组件、驱动放大器等布局限制条件下的稀疏布阵问题,提出了一种基于极限微扰法的随机稀疏布阵算法。通过极限微扰率和随机稀疏算法的迭代应用,能够较容易地收敛到目标稀疏率下的稀疏阵列分布,且能得到均匀的稀疏布阵结果,改善相控阵天线由于局部过热导致的散热困难的问题。基于此方法,对满阵为4 096阵元的大规模相控阵天线进行了稀疏化设计,最终得到1 552阵元的稀疏阵。仿真和实测结果显示通过该算法能获得较好的阵列方向图结果,在方位角0°~360°、俯仰角0°~60°范围内副瓣均低于-16 dB。     

平面相控阵天线损伤分析

由于扫描速度快、波束指向灵活等特点,相控阵天线得到越来越多的应用。同时,由于相控阵天线阵元较多,在使用中容易出现阵元失效的情况,因此有必要对相控阵天线进行损伤分析。利用Matlab建模得出完好天线方向图与损伤天线方向图,并对受损后天线方向图进行了分析。得出阵元损伤的位置越靠近中心,对天线方向图的影响越大的结论。此外,在单个阵元失效的基础上将阵面划分为5个区域,通过直接观察每个区域的失效阵元数判断阵面的损伤等级。为平面阵列天线损伤评估与修复提供了重要依据。     

TD-LTE中2阵元与8阵元天线提升室内深度覆盖的研究

对提升TD-LTE室外宏站深度覆盖能力的必要性进行了分析,并针对2阵元天线与8阵元天线提升室内覆盖的能力进行了对比,提出了2阵元与8阵元天线应用场景建议.     

紧凑型TD-SCDMA智能天线系统仿真性能分析

目前中国移动TD-SCDMA应用实验网中智能天线主要采用常规8阵元和6阵元智能天线,但这两种智能天线体积较大、重量重,给工程施工带来了很多困难,因此,智能天线小型化成为目前研究的一个热点。本文通过系统仿真对一种小型化的紧凑型智能天线的性能进行了仿真分析,并与常规智能天线系统性能进行比较分析,来验证此天线可作为一种TD—SCDMA小型化智能天线的解决方案。     

阵元夹角对短波双层对数周期天线阵的影响

采用矩量法分析了短波双层对数周期天线扇形阵的辐射特性,研究了二元扇形阵辐射方向图与阵列单元之间夹角的关系,计算了不同阵元个数的双层对数周期天线扇形阵的增益.研究结果表明,当阵元夹角为单元对数周期天线的结构张角时,二元扇形阵的辐射特性最好,且二元扇形阵的增益高于三元和四元扇形阵的增益.     

共享孔径同心圆阵稀疏交错优化布阵方法

同心圆阵列天线具有波束对称、360°方位角扫描、抗干扰能力强等优点，被广泛应用于星载、机载、舰载雷达及飞机声呐等领域。在天线孔径有限的情况下，如何进一步提高同心圆阵的孔径利用率，通过孔径的空分复用，设计出子阵稀疏交错分布的多功能同心圆阵列天线，具有较大的研究价值。利用均匀同心圆阵列天线激励与方向图函数存在二维傅里叶-贝塞尔变换关系，基于二维三次插值和密度加权，提出了一种同心圆阵稀疏交错优化布阵的方法。该方法通过对均匀同心圆阵列天线方向图采样值的频谱能量进行分析，采用三次插值的方法，实现了同心圆天线阵列方向图函数到同心圆阵元激励能量的映射转换；基于密度加权的原理，对排序后归一化阵元激励的奇偶交错选取，使得稀疏交错子阵方向图频谱能量均分匹配，实现了同心圆阵的稀疏交错优化布阵设计。仿真结果表明，该方法得到的交错子阵天线具有峰值旁瓣电平低、主瓣宽度窄且方向图性能近似程度高的优点，有效解决了同心圆阵列天线稀疏交错优化布阵的设计难题，实现了两子阵交错的共享孔径多功能同心圆阵列天线设计。     

基于恒模直线阵的系统敏感性研究

以恒模直线阵为对象，研究了智能天线系统存在瞄准误差、阵元位置误差、阵元失效等误差情况下对恒模直线阵干扰抑制能力等系统性能的影响。仿真结果表明，瞄准方向误差和阵元失效对恒模直线阵的影响较小，而对阵元位置误差敏感性稍高。但与传统的波束形成器相比，恒模直线阵中信号恢复对阵列结构的非理想性并不敏感。为进一步研究智能天线的实用化与鲁棒自适应算法提供了基础。     

基于改进麻雀搜索算法的稀布线阵综合方法

针对阵列天线中阵列孔径、阵元数目、阵元间距等多约束的稀布线阵综合问题,文中提出了一种基于改 进麻雀搜索算法的稀布阵列综合优化方法。给出了改进麻雀搜索算法的流程,并在确定阵列孔径、阵元数目和最小阵 元间距的约束条件下,采用Tent 混沌映射进行天线阵元位置的初始化,提高算法的搜索性和收敛性,实现了抑制天线 峰值旁瓣电平(PSLL)的稀布线阵综合仿真。仿真结果表明,所提出的方法相比于其它文献中的优化方法,能够得到更 低的峰值旁瓣电平,稳健性好,效率高。在仿真结果的基础上,引入实际天线进行组阵分析,验证了该方法的可行性。     

卫星导航接收机的抗干扰天线设计

将多个单元天线进行合理的布局,组成天线阵列,加上合理的信号处理算法处理,能够有效地提高通信系统的抗干扰性能。分别介绍了阵列的总体设计,对阵列性能相关的阵元选择以及阵元相对位置详细讨论,并推导出4元天线阵的阵元间距和阵元间夹角的具体数值。分析了阵列的性能,尤其是阵元间的互耦影响,并给出了降低互耦的方法,通过测试验证了天线阵列的性能。     

考虑互耦影响的阵列综合

阵列天线综合一般是基于理想的单元天线方向图，而不考虑阵元间的互耦。本文提出了一种考虑互耦的基于遗传算法的阵列天线综合方法。该方法首先利用商用仿真软件分别计算阵列中各个阵元在阵列中的方向图，再通过遗传算法优化出目标方向图。通过实例比较可以看出，这种方法能够比较精确的仿真计算阵列的方向图，易于在工程上实现高性能的天线阵列系统。