智能天線陣列的優(yōu)化設(shè)計(jì)1.天饋的設(shè)計(jì)“四化”目標(biāo)

由于密集城區(qū)是LTE部署的重點(diǎn)區(qū)域，靈活的天線部署方案將成為未來(lái)天饋建設(shè)的重要需求，同時(shí)也是難點(diǎn)所在。結(jié)合LTE技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)及運(yùn)營(yíng)需要，未來(lái)天饋的設(shè)計(jì)將著重考慮以下“四化”目標(biāo)：

? 寬帶化：支持超寬帶多天線技術(shù)和雙極化8通道設(shè)計(jì)方案；

? 多?；褐С諦F/MIMO，覆蓋3G/4G需求；支持未來(lái)MU-MIMO技術(shù)；

? 簡(jiǎn)易化：與電調(diào)、遠(yuǎn)端控制等技術(shù)相結(jié)合；支持集束接口，減少接頭數(shù)量；

? 小型化：發(fā)揮城區(qū)及密集城區(qū)應(yīng)用設(shè)計(jì)特色，減小天線尺寸以獲得安裝空間。

對(duì)于TD-LTE網(wǎng)絡(luò)，在8通道天線的設(shè)計(jì)中，首先需要考慮FAD頻段的超寬帶應(yīng)用需求，實(shí)現(xiàn)天線的寬頻化。智能天線最初應(yīng)用于TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)，其工作頻段為F頻段（1880～1920MHz）和A頻段（2010～2025MHz）。在這兩個(gè)頻段，天線采用了0.5波長(zhǎng)設(shè)計(jì)，水平面半功率波束寬度為90°，通過(guò)廣播賦形權(quán)值合成65°廣播波束。在TD-LTE階段，智能天線若要兼容TD-SCDMA，可在F頻段和A頻段沿用0.5波長(zhǎng)設(shè)計(jì)，保持和TD-SCDMA窄帶天線的同等性能。同時(shí)，TD-LTE智能天線還需要支持D頻段（2575～2635MHz），為了在此頻段獲得良好的波束特性，提高輻射效率，可采用兼容的0.7波長(zhǎng)設(shè)計(jì)，將水平面半功率波束寬度變?yōu)?5°，實(shí)現(xiàn)單元陣列直接用于廣播信道。這樣，通過(guò)F、A頻段0.5波長(zhǎng)和D頻段0.7波長(zhǎng)設(shè)計(jì)技術(shù)的融合，兼顧了TD-SCDMA和TD-LTE的要求，實(shí)現(xiàn)了對(duì)F、A、D多頻段的支持。

早期的單極化智能天線面積較大（結(jié)構(gòu)尺寸達(dá)1300mm×660mm×110mm），尤其是寬度巨大，給站址選取和工程安裝造成很大難度。為了減小智能天線的結(jié)構(gòu)尺寸，業(yè)界先后提出過(guò)6列單極化智能天線、緊縮型智能天線和鏤空型智能天線等方案，后來(lái)又引入了4列雙極化智能天線方案。4列雙極化智能天線將±45極化的兩列通道以“×”型組合，大大降低了智能天線的整體寬度，很大程度上解決了工程安裝的難題，而性能上接近于單極化天線。目前智能天線基本上都采用雙極化方式，如圖1所示。

智能天線雙極化之后，天線尺寸有了很大改觀，但在密集城區(qū)的某些區(qū)域，天面資源非常有限，普通雙極化天線仍然難以架設(shè)；另一方面，對(duì)于密集城區(qū)，站點(diǎn)間距小，對(duì)天線的增益要求不高，但對(duì)其覆蓋的均勻性要求較高。在損失部分增益但保證天線基本性能的前提下，可以通過(guò)改進(jìn)設(shè)計(jì)進(jìn)一步降低天線尺寸，使其更易于在空間資源匱乏的站點(diǎn)安裝。發(fā)展小型化天線（如圖2所示）正是基于上述考慮。通過(guò)優(yōu)化饋電網(wǎng)絡(luò)等設(shè)計(jì)，小型化天線在尺寸減少一半的同時(shí)，增益僅降低約1.5dB。

從外場(chǎng)初步測(cè)試的情況來(lái)看，小型化天線的拉遠(yuǎn)距離與普通天線差距不大。按照站間距500m以內(nèi)的密集城區(qū)來(lái)評(píng)估，小型化天線在覆蓋能力和吞吐量方面與普通天線基本相當(dāng)，其測(cè)試結(jié)果如圖3和圖4所示。

小型化天線在面積上僅有垂直極化8天線的24%，重量減輕了70%。由于外形輕巧，工程安裝的難度大大降低，單人即可完成上站安裝的全部過(guò)程，體現(xiàn)出極大的工程優(yōu)勢(shì)。

本書從結(jié)構(gòu)的受力與傳力特征出發(fā)，引出了結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的思想，并緊密結(jié)合國(guó)內(nèi)外的工程實(shí)例，對(duì)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)理論與方法作了簡(jiǎn)要的闡述，還具體地介紹了滿應(yīng)力、滿應(yīng)變能等準(zhǔn)則方法，以及線性規(guī)劃、非線性規(guī)劃、動(dòng)態(tài)規(guī)劃等數(shù)學(xué)規(guī)劃方法在結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用．

本書可供建筑、鐵路、公路、水利、航空、造船與機(jī)械等工程結(jié)構(gòu)技術(shù)人員和有關(guān)大專院校的師生參考．

本課題將人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法加以改造應(yīng)用于作物生產(chǎn)栽培研究，實(shí)現(xiàn)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)提取知識(shí)的農(nóng)學(xué)意義表達(dá)；同時(shí)將全息協(xié)調(diào)理論與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論結(jié)合在一起，最終形成作物生產(chǎn)全息協(xié)調(diào)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，不僅實(shí)現(xiàn)了對(duì)作物生產(chǎn)復(fù)雜系統(tǒng)的整體控制，而且實(shí)現(xiàn)了對(duì)其細(xì)胞關(guān)系的精確辯識(shí)和控制。作物生產(chǎn)全息協(xié)調(diào)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)所作的作物生產(chǎn)預(yù)測(cè)與決策較單用全息協(xié)調(diào)方法作的預(yù)測(cè)決策結(jié)果更為精確，而且使全部分析、預(yù)測(cè)、決策過(guò)程和結(jié)果得到明確的農(nóng)學(xué)解釋。作物生產(chǎn)全息協(xié)調(diào)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論在解決作物生產(chǎn)栽培深層次的問(wèn)題上不但是作物生產(chǎn)全息協(xié)調(diào)理論的又一次新的創(chuàng)造，而且對(duì)于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)也是一種具有新型結(jié)構(gòu)、功能和算法的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。 2100433B