智能天线事关TD网络性能

编者按：

在第三代移动通信系统中，我国TD-SCDMA系统是应用智能天线技术的典型范例。

TD十城市建设已经大举展开，各主流厂商在TD天线的研发和参与情况如何？智能天线在TD网络建设中的应用情况又是如何？我们试图通过本期对话为读者解开答案。

特邀嘉宾：

广东通宇通讯设备有限公司董事长吴中林

京信通信系统(中国)有限公司天馈事业部总经理卜斌龙

安德鲁中国区销售总经理梁建生

智能天线需求较大

吴中林：2007年，我国TD-SCDMA系统网络建设开始启动，由中国移动、中国电信、中国网通三大运营商在北京、天津、上海、沈阳、广州、深圳、秦皇岛，以及保定、青岛、厦门等十大城市建网，参加此次网络建设的系统设备商主要有：大唐、中兴、鼎桥、普天等。本次建设将规划基站大约1万个，需要智能天线大约3万副。由于在网络建设初期，运营商不可能对系统设备进行拆包购买。智能天线作为TD-SCDMA系统设备之一，目前的销售渠道主要是TD-SCDMA系统设备商。我公司将获得本次建设所需智能天线超过50%的份额。

卜斌龙：今年十个城市正在启动大规模TD-SCDMA网络建设，其中约有15000个基站，共需45000多副智能天线。

TD-SCDMA智能天线使用多个子阵列组成天线阵，以充分发挥系统制式的卓越性能，因此也带来一些在工程上需解决的问题，如：智能天线的风阻面积比2G系统天线大，需增加铁塔和安装抱杆的强度，因此也使得TD-SCDMA基站的选址难度更大。

京信智能天线已经获得了几大主设备商的供货资格。京信新推出的低风阻智能天线获得了政府机构和客户的普遍好评；京信还推出几款适应环境、具有隐蔽外观的智能天线产品。这些新产品在十个城市的网络建设中将会得到广泛应用。

梁建生：智能天线是TD-SCDMA产业关键技术之一。目前，智能天线是TD-SCDMA的专用产品。TD-SCDMA的成功实施很多是通过智能天线来实现的。

安德鲁公司作为对中国3G标准TD-SCDMA的积极参与者和支持者，早在几年前就致力于TD-SCDMA产品的研发和产业化。从2003年起，安德鲁就通过其在基站天线方面享有全球声誉的研发中心设计并制造TD-SCDMA的核心产品——智能天线。这项工作由安德鲁设在苏州的基站天线研发中心全权本地设计，并由安德鲁苏州工厂实现规模化生产。安德鲁也通过其在射频子系统解决方案的经验及全球资源，为TD-SCDMA的射频路径解决方案提供设计及制造。

体现TD优势

吴中林：TD-SCDMA系统目前所用到的天线全部为智能天线，专家将智能天线对于TD-SCDMA系统的主要优点概括为：

扩大系统的覆盖区域，增加通信覆盖距离；增加系统容量；提高频谱利用效率；降低基站发射功率，节省系统成本，减少信号间干扰与电磁环境污染。

经过国家对TD-SCDMA系统的多轮测试，并未对上述观点提出异议。

卜斌龙：TD-SCDMA体制有别于W-CDMA和CDMA2000体制，其最大的特点在于采用了作为标准配置的TD-SCDMA智能天线。智能天线包含相互独立的多列辐射元(目前主要为8、6、4列)，该多列辐射元所合成的业务波束具有很窄的波束宽度，并且可以在服务角域内(比如方位120度扇区内)作空间扫描，达到空分多址的效果，从而显著提高系统容量。另一方面，所合成的业务波束方向图的副瓣可以在任意角度上形成零点，从而消除有害的干扰信号。

在天线原理上，为了实现更窄的波束宽度，必定需要有相应的更大的天线尺寸。TD-SCDMA智能天线的这些特点和亮点，显著提高了系统容量，同时也增大了天线的尺寸，这对天线实际安装应用的可靠性提出了更高的要求，大尺寸的天线与环境的和谐也待进一步改善。

梁建生：智能天线技术是一种天线和传播环境与用户和基站的最佳空间匹配技术。采用智能天线，可以提高基站接收机的灵敏度；提高基站发射机的等效发射功率；有效降低系统干扰；增加CDMA系统容量；改进小区覆盖；降低无线基站的成本。

多年研发见成效

吴中林：上世纪90年代末以前，移动通信系统的智能天线阵还处在理论研究阶段。1999年，信威公司开始建设SCDMA系统，其中智能天线的研发由通宇独家承担。到年底，8dBi的全向阵在黑龙江、大庆市投入使用，随后，通宇又陆续开发了11dBi全向阵、15dBi扇区阵和抗风天线阵以及可预置下倾角的系列产品，以满足在各种环境下的组网要求。到现在，通宇已生产应用于SCDMA系统的智能天线阵7000多副，已经实现了移动通信系统智能天线的规模生产。

2000年初，国家TD-SCDMA标准开始启动，信息产业部电信研究院TDD中心委托我公司研发智能天线，不久又与西门子合作，为其研发智能圆阵天线。2003年7月TD-SCDMA智能圆阵通过了大唐和西门子的认证，2003年9月扇区阵研发正式启动，2004年初，研发阶段完成，转入生产定型阶段，2004年底通过TD-tech认证。2004年年底，与大唐，西门子，阿尔卡特多家系统商配套从而参与TD-SCDMA第二阶段测试网测试。2006年上半年，通宇智能天线阵参加了国家TD-SCDMA移动通信系统试验网建设，网上实际使用2000多面，结果表明，通宇TD-SCDMA智能天线完全符合TD-SCDMA系统要求。到目前为止，产品已初步系列化。

2005年，通宇TD-SCDMA智能天线项目列入国家产业化专项，这是迄今为止国家产业化专项中唯一的天线项目。该项目总投资3000多万元，其中国家专项扶持资金500万元。项目完成后，通宇TD-SCDMA智能天线年生产能力可达到6万面。

卜斌龙：京信的资深技术专家有多年智能天线关键技术的研究经历，是我国最早研究智能型天线的专家之一。京信智能天线的研发起点高，一开始就注重技术和工程两方面的结合。

技术方面，京信积极推动TD-SCDMA智能天线行业标准的制定。在TD-SCDMA网络建设之初就建立一个统一的技术规范和要求，将给网络的后期管理、优化和维护带来很大的便利。2004年，京信就发起了智能天线行业标准的起草工作，在历时2年多的时间里，联合了运营商、主流核心设备商及主流天线厂家，进行了深入的论证，达成广泛接受的共识，对规范行业健康发展起到了非常积极的作用。

针对定向智能天线端口隔离度指标对网络的干扰抑制不够及全向智能天线避雷问题，京信进行了深入的研究和创新，找到了提高定向智能天线隔离度和全向智能天线避雷一体化设计的方法，并申请了2项发明专利。[!--empirenews.page--]

工程应用方面，京信及早关注到TD-SCDMA智能天线尺寸大、风阻大、天线和放大器之间连接电缆较多等情况在工程应用上可能产生的问题，采用自有的专利技术，对智能天线的结构及电气指标进行了长达2年的一体化设计和优化，在2006年12月率先推出低风阻智能天线。该天线采用镂空的设计方案，在保证满足智能天线电气指标的前提下，有效地降低了风阻，提高了抗风能力，降低了对铁塔和安装抱杆的强度要求，美化了天线外观。

主导企业各领风骚

吴中林：通宇TD-SCDMA智能天线突破了开放式辐射场校准信号提取的传统模式，首创耦合电路提取校准信号方法，天线整体方案独特，天线阵中各天线单元一致性好。2007年1月大唐移动委托西安海天用国际先进的多探头近场测试系统测试通宇等国内外5家6阵列定向天线电性能和可靠性及环境性能，通宇排名第一，分数遥遥领先。

通宇智能天线拥有全部知识产权，相关的国家专利共五项。

卜斌龙：京信在无线覆盖射频和监控、天馈及基站子系统、微波传输等领域均具有国内领先的实力，在TD天线方面的优势就在于能够将这些技术和智能天线结合起来，迅速研发出智能天线的后续系列产品，包括TD-SCDMA低风阻智能天线、TD-SCDMA电调智能天线、RRU一体化智能天线、隐蔽智能天线等。TD后续系列产品涉及的技术领域广泛，包括：智能天线技术、微波有源/无源一体化技术、自动控制技术、自动化检测和监控技术、机电一体化技术、计算机技术、材料分析、美化造型等等。

梁建生：安德鲁天馈线领域内拥有独到的优势，在当今全球绝大部分商用的2G/3G网络中都有安德鲁产品的足迹。在TD-SCDMA的规模测试中，参与测试的网络几乎均采用安德鲁公司的智能天线，系统网络测试的结果公布后，普遍认为安德鲁TD-SCDMA天线具有较高的质量和性能，而且能够经得起各种恶劣环境的挑战。系统设备商反映，安德鲁产品交货及时，产品重量适中，利于安装，测试过程中未发生质量和可靠性等问题，在电性能方面，未出现覆盖小，前后比小造成的干扰大，覆盖畸变等问题。在厦门的一次测试过程中，遭遇了三次强台风，其中一次风力达到12级，安德鲁天线在台风过后，未出现天线歪斜，指向偏移以及掉落等现象；在其他城市的测试中，安德鲁的智能天线经历了多风的春季，潮湿炎热的夏季，均未发现不良现象。在青岛的试验网中发现其他厂家的部分天线出现漏水的情况，系统商采用安德鲁天线进行了替换。

安德鲁具有较大的TD-SCDMA天线产能，且研发部门位于苏州，因而能够适应实验网的需求。TD-SCDMA天馈系统的安装要求高，工艺复杂，安德鲁在苏州设有安德鲁学院和现场安装支持部门，为TD-SCDMA施工队伍提供了及时的培训和督导，同时安德鲁在北京，苏州，广州设有运输服务部门，为合理地安排实验网货物运输，及时供货提供保障。

未来趋势多样化

吴中林：TD-SCDMA智能天线的发展热点近期是该系列天线的多样化，以适应不同环境的覆盖需求。未来随着网络规模的增大，对天线辐射波瓣图的控制要求会越来越高，因此TD-SCDMA智能天线的技术发展也将围绕这一要求展开。此外由于该天线体积较大，怎样与环境相适应也是一大课题。

卜斌龙：随着TD-SCDMA网络应用的深入，TD-SCDMA智能天线在今后3～5年内发展的热点和趋势主要有以下几个方面：

减小智能天线的风阻和实现智能天线的小型化，降低其对铁塔和安装抱杆的强度要求；RRU和智能天线一体化设计，结构紧凑更美观；开发电调智能天线，方便网络优化和功率调配；开发各种隐蔽智能天线，使基站与环境更和谐。

在2006年初，京信已经敏锐地察觉到TD智能天线后续系列化产品的市场需求，并开始了相关研发工作。目前已经推出了低风阻智能天线/小型化智能天线/隐蔽智能天线；完成了电调智能天线样机；突破了RRU和智能天线一体化关键技术，年内可以推出产品，相信在即将开始的十个城市TD网络建设中能够得到推广应用。

梁建生：近期，TD-SCDMA产业联盟与安德鲁电信器材有限公司联合举办了“矩阵TD时代——安德鲁TD-SCDMA技术交流会”，会上TD-SCDMA产业联盟领导，及来自国内各地运营商工程技术人员与安德鲁公司的技术专家深入探讨TD网络运营中的智能天线技术难点及突破，总结智能天线在TD试网中的应用经验。TD系统是一个正在发展的系统，对天线的需求在不断地改变和提高，并且逐步多样化。在行业比较关注的智能天线尺寸问题上，TD-SCDMA产业联盟秘书长杨骅在技术交流会上作了介绍，目前TD-SCDMA采用的智能天线由于其短而宽，固而在视觉上尺寸较大，业界对其抗风能力有所担忧。但在近几次的测试中，尤其是在经历了厦门台风后，智能天线已经被证明完全能够满足TD实际商用的要求。虽然安德鲁智能天线产品的试验结果较令人满意，但是安德鲁仍然认为我们还会做得更好，通过电气性能、机械性能、电缆多难安装以及为进一步提高智能天线安全性、降低风阻、电调等方面，安德鲁将会不断地对产品进行改进，相信智能天线将会更好、更可靠地为系统提供服务。