大家走在路上，看到路上的那些天線，有沒有有過疑問他們是做什么，又是什么怎么工作的呢，其實天線的學(xué)問很多會涉及到通信中的電磁場的高深學(xué)問，以下將介紹天線中最為熱門的研究——智能天線的介紹。

智能天線的概念及原理

智能天線（Smart Antenna）是從自適應(yīng)天線（Adaptive Antenna）發(fā)展而來的，因此，智能天線有著與自適應(yīng)天線相類似的結(jié)構(gòu)，它們的工作原理基本相同，但是兩者又有明顯區(qū)別：自適應(yīng)天線主要應(yīng)用于干擾信號強度大而數(shù)量少的場合，比如抵消雷達系統(tǒng)的干擾；智能天線主要基于抵消幅度較小數(shù)量龐大的多徑干擾，比如城市地表傳播，在信號處理中它們的差異產(chǎn)生了各自的特色。

從工作原理及其結(jié)構(gòu)來說，智能天線是由一個天線數(shù)組（Antenna Array）和一組波束形成（Beam Forming）網(wǎng)絡(luò)（亦稱聚束網(wǎng)絡(luò)）聯(lián)合構(gòu)成的系統(tǒng)。在移動通信系統(tǒng)中，天線數(shù)組通常采用直線數(shù)組與平面數(shù)組兩種形式。確定天線數(shù)組的形式后，天線單元的選擇非常關(guān)鍵。天線單元不僅要達到本身的性能指針，還必須具有單元之間互耦小、一致性高及加工方便的特點。

智能天線關(guān)鍵技術(shù)

信號處理是智能天線結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵技術(shù)，主要完成射頻、中頻數(shù)組處理和數(shù)字波束形成兩樣功能。其中進行射頻、中頻數(shù)組處理的目的是獲得空間信號的參數(shù)，這些參數(shù)主要包括信號數(shù)、信號來向、信號調(diào)制方式及頻率等，信號來向?qū)τ趯崿F(xiàn)空分多址和自我調(diào)整抑制干擾有著重要作用。下面分別說明射頻、中頻、數(shù)字波束形成。

射頻部分

射頻部分包括有數(shù)組天線與高頻處理。由上述我們知道天線單元的選擇很重要，除了必須滿足系統(tǒng)提出的頻帶、駐波比、增益、極化等性能指針外，在實際中還要做到單元間的互耦小、高度一致與加工方便等，目前廣泛應(yīng)用的是微帶天線。

高頻處理主要是指對接收或發(fā)射信號進行放大來滿足A/D變換或發(fā)射功率的要求，高頻放大信號、變頻和A/D轉(zhuǎn)換等功能以形成數(shù)字信號這部分功能由接收信道及數(shù)據(jù)采集部分完成。目前，受制于A/D器件抽樣速率，不能直接對高射頻信號和微波信號進行采樣，必須降低采樣速率，對信號進行下變頻處理，考慮到智能天線對誤差非常敏感，還要保證射頻部分各個支路幅度和相位一致。

中頻部分

目前，受數(shù)字組件水平的限制，還未能對天線單元的微波信號直接采樣，中頻數(shù)組處理較為常用的辦法是先利用下變頻器將微波高頻信號轉(zhuǎn)換成中頻，然后使該支路的模擬信號經(jīng)由濾波和放大進行中頻處理，最后再對它進行采樣，典型的實現(xiàn)方法有以下兩種。

一是采用雙下變頻單路接收機的實現(xiàn)方法，高頻信號通過混頻器變換成中頻信號；為調(diào)節(jié)各支路間相位與幅度的不一致而使用均衡器。雙下變頻單路接收機降低了A/D變換器采樣速率的要求，接收機整體增益分配更加靈活。

一是直接采樣單路接收機的實現(xiàn)方法，因使用更快速率的A/D變換器和其他一些輔助性數(shù)字器件，采用直接以中頻對信號進行采樣的方式來解決信道中兩路信號的適配問題。

小結(jié)

智能天線技術(shù)集合了多種通信知識，包括自適應(yīng)技術(shù)、微波傳輸技術(shù)、信號檢測與信號處理等，綜合性要求很高。智能天線技術(shù)可以充分利用無線資源的空間可分性，提高無線通信系統(tǒng)對資源的利用率，并從根本上提升系統(tǒng)容量。

經(jīng)過多年發(fā)展，智能天線已從當(dāng)初單一的軍事應(yīng)用逐步進入民用通信應(yīng)用領(lǐng)域，但應(yīng)該承認行動通信和個人通信應(yīng)用智能天線的難度較大，其原因在于行動的多用戶、電波傳播的多路徑等因素造成了信號動態(tài)捕獲與跟蹤的難度，移動通信和個人通信中智能天線應(yīng)用較晚，而無線接入系統(tǒng)尤其是固定式無線接入系統(tǒng)卻較早應(yīng)用。

綜上所述，智能天線真正運用于個人無線通信系統(tǒng)還有很長的路要走，但可以預(yù)見其在將來能夠大放異彩。