TD-SCDMA智能天线技术要求和测试方法浅析

截至2007年底，我国移动通信用户数已超过5.4亿，投入使用的基站天线超过100万副，形成了一个超过百亿元人民币的市场。智能天线作为TD-SCDMA系统的关键技术，得到了广泛应用，并将在第三代移动通信网络以至于整个移动通信领域得到更广泛的应用。 技术规范是产业化进程的一个关键因素。通信行业的重要特点是互联互通，统一的技术规范是保障通信行业健康持续发展的关键。同时，技术规范和测试验证是互相依存的，技术规范是测试验证的依据，同时技术规范的制定要以实际测试数据作为主要参考。技术规范的生命力要依靠测试验证的科学性、公正性来保障。
信息产业部于2007年9月29日正式颁布了标准：YD/T1710.1-2007《TD-SCDMA数字蜂窝移动通信网智能天线第1部分：天线》。该标准结合我国TD-SCDMA标准和体制要求，以及目前国内各TD-SCDMA系统设备供应商对天线指标的要求，并结合TD-SCDMA智能天线在研发、生产和试验网应用的实际情况进行编写。
TD-SCDMA智能天线系统由天线智能控制（包括核心自适应算法）和天线2部分组成，以实现方向图的波束成形及跟踪性能。已颁布的是标准的第一部分，仅适用于系统中的天线部分。下面对该标准的重点进行解毒和说明。
2、智能天线分类和工作频段划分
智能天线可粗略地分为定向智能天线阵和全向智能天线阵。定向智能天线又包括8列单元、6列单元和4列单元的情况，全向阵也包括8列单元和6列单元。这几种情况都有可能在实际中用到，其指标也有差别。因此，综合归纳，该标准将天线分成5类：定向智能天线阵（8列单元）、定向智能天线阵（6列单元）、定向智能天线阵（4列单元）、全向智能天线阵（8列单元）和全向智能天线阵（6列单元）。
根据国家对TD-SCDMA频率资源的规定，该标准划分了1880～1920MHz、2010～2025MHz、2300～2400MHz共3个频段。目前在TD-SCDMA系统的试验网中仅采用了2010～2025 MHz频段，其余频段作为备选，故标准中未对2300～2400 MHz频段的指标进行定义。
3、结构和电路参数指标分类
智能天线与常规移动通信基站天线不同，它增加了对天线系统的校准电路和实时校准功能，同时，天线的方向图辐射特性复杂。考虑到这些特殊性和复杂性，并为了方便归纳、统计和检测，该标准对所有电气指标分为结构参数、校准参数、电路参数和性能参数。
结构参数：描述整个天线的外观特性且不适合归纳到其他类型的参数，如阵列形式、极化方式、端口数目、接头类型、馈电位置等。
校准参数：描述与校准有关的电路参数，如校准通道的耦合度和定向性、各校准通道的幅度/相位偏差、校准端口的输入电压驻波比等。
电路参数：描述智能天线阵列的电路参数，包括各辐射端口的输入电压驻波比、有源电压驻波比、隔离度、天线电下倾角范围、精度、功率容限等。
性能参数：描述智能天线阵列的有源输入回波损耗，各种辐射方向图特性，包括增益、波束宽度、前后比、副瓣电平等，其中智能天线阵列的方向图按照实际应用来分类，又可细分为单元波束、广播波束和业务波束3类。
4、校准参数定义
在校准参数中，校准端口至各辐射端口的耦合度以及校准通道耦合方向性2项参数由设设来保证，实际系统中难以对其进行检测。之所以要引导和规定其指标范围，是由于如果耦合度指标太强，则增加了系统的插入损耗；如果太弱，则抗干扰能力降低，容易引起校准参数测试的误差。方向性指标是为保证天线辐射和天线校准，并且彼此之间不会产生严重干扰而影响系统性能。