CDMA在越来越多的媒体中出现，正在全国甚至全球推广 其优于普通手机之处： 环保，节能，少辐射 精确定位, 增加网络容量，扩大覆盖范围 事实上新型天线的发射与接收技术在CDMA网络的规划与优化中起了举足轻重的作用
智能天线 ----及其于CDMA中的应用 02011 报告人:张静波
主要内容 天线的“起源”——普通天线的原理 天线的“进化”——智能天线的原理 “适者生存”——智能天线的优越性
天线的“起源”—— 电流元的辐射 采用偶极子模型 远场区的场强公式（kr》1）
天线的“起源”—— 普通天线 普通天线又称射频天线 电磁波方向图为
缺点： 能量浪费 ？ 各手机须用不同频率 back
天线的“进化”—— 智能天线:利用阵列天线的方式来发射电磁波 一般采用4—12根天线沿直线排列 各根天线之间成一定的相位差,从而能产生各种形式的叠加波
天线的“进化”—— 带＂大脑＂的天线
智能天线之二元天线阵 天线的“进化”—— Φ1 =2πd*cosθ/λ 总相位差 Φ=Φ1 +Φ2 = 2πd*cosθ/λ −α 相对位置产生的相位差 Φ1 =2πd*cosθ/λ 电流的相位不同产生的相位差Φ2 =-α 总相位差 Φ=Φ1 +Φ2 = 2πd*cosθ/λ −α 设I1=I0Exp{-jα} 则有: E=E0(1+Exp{jΦ})
示意图
天线的“进化”—— 智能天线之多元天线阵 back
智能天线的优越性 —— 少辐射，扩大覆盖面 四元天线 发射功率PT=40瓦 工作频率为f=900M赫兹 接收功率为PM=60dBm(功率电平） 接收天线增益为GR=15dBi 普通天线(增益为0)覆盖半径 R=0.9425Km=942.5m 四元天线(增益为8.15dBi)覆盖半径 R = 2.4087Km=2408.7m
可见 ，要到达相同目标，普通天线消耗的功率要比智能天线多得多！ 采用定位发射，减少无用能的损失 2408.7m 942.5m 可见 ，要到达相同目标，普通天线消耗的功率要比智能天线多得多！
智能天线的优越性 —— 精确定位 覆盖半径是2km 天线与手机之间交换频率为20次/s 手机用户在θ1处 信号对天线产生相位差α1=kd*cosθ1 处理器计算出手机下一步可能的到达位置，方位角为θ2 获取电流的相位差α2=kd*cosθ1
预测路径 定位
智能天线的优越性 —— 增加网络容量 同频率多用户公用
CDMA —绿色天线 CDMA使网络容量和质量都得到有效地提高 减少了所需建立的新基站 手机的平均接收功率和发射功率都下降了2～3 dB,减少了手机电磁波对人体的辐射 因此有“绿色天线”之美称。
结束
参考文献 谢谢！ 电磁学,中国科学技术大学出版社,科学出版社 电磁场与电磁波 ,科学出版社 科学美国人, “天线基本知识及应用”技术讲座，张守国 常用电磁干扰电平的换算，张志中 谢谢！ 报告人：张静波 陈婷 代栋
天线的“起源”—— 偶极子天线的工作原理 back
计算覆盖半径 分别计算两种情况下的覆盖面积设发射功率为PT，发射天线增益为GT，工作频率为f . 接收功率为PR 接收天线增益为GR，收、发天线间距离为R，那么电波在无环境干扰时，传播途中的电波损耗 L0 有以下表达式： 公式 （1）： 公式（2）： L0 (dB) =32.45 + 20 Lg f ( MHz ) + 20 Lg R ( km ) - GT (dB) -GR (dB) 当已知天线的发射功率PT和工作频率f ，手机的接收功率PR 和接收天线增益为GR，由以上公式(1)可算出传播途中的电波损耗，由公式（2）可算出天线的覆盖半径R back
假设某四元天线的发射功率PT=40瓦，工作频率为f=900M赫兹 . 接收功率为PM=60dBm(功率电平），接收天线增益为GR=15dBi。 普通天线(增益为0): L0 (dB) =32.45 + 20 Lg f ( MHz ) + 20 Lg R ( km ) - GR (dB); R=0.9425Km=942.5m; 阵列天线(增益为8.15dBi)： L0 (dB) =32.45 + 20 Lg f ( MHz ) + 20 Lg R ( km ) - GT (dB) - GR (dB) ; R = 2.4087Km=2408.7m; 可见单偶极子的覆盖范围远远小于同样功率的阵列天线的覆盖范围。