王英杰
黑龙江省同信通信股份有限公司
摘要：由于我国通信技术和经济效益的推进，使得通信产业成为国内最大产业之一，为了适应这一新兴产业的发展，国家也在通信领域进行了重大的改革。然而在目前的传统移动通信的天线技术中还存在着一些缺陷，因此，短波天线在移动通信系统中被广泛地应用，本文中笔者分析和研究了移动通信天线与短波天线设计方面的关键技术，以此来改进我国现阶段的移动通信的天线与短波天线技术。
关键词：移动通信 天线 短波天线 分析 改进
众所周知，随着我国现阶段经济的快速、持续发展,改革开放以来,通信产业发生了巨大变化。由于我国通信技术和经济效益的推进，使得通信产业成为国内最大产业之一，为了适应这一新兴产业的发展，国家也在通信领域进行了重大的改革。信息是现代经济的生命线，由此通信已成为商业和工业甚至农业等其他行业持续发展的关键因素。在通信这一领域内，移动通信的发展更加耀眼夺目，移动通信网络的快速发展，移动通信网络的使用用户不断增多，人们对移动通信有了更高的要求，因此这也成为了移动通信获得发展的契机，它将被工程师们完善地开发并成功地发展。在国内，从八十年代中期至今，移动通信的发展变迁是有目共睹的，移动通信与人们的生活息息相关，不断的出现在每一个人身边、周围处处可以看到移动通信被使用的身影。然而在目前的传统移动通信的天线技术中还存在着一些缺陷，因此，短波天线在移动通信系统中被广泛地应用，它作为许多机载、舰载、卫星、通信电子设备中的电磁能量的发射和接收端口。通过根据实际通信工程的操作的调查和研究，笔者分析和研究了移动通信天线与短波天线设计方面的关键技术，以此来改进我国现阶段的移动通信的天线与短波天线技术。
一、对天线技术的基本原理分析
目前在我国的通信工程中所运用的天线技术均是利用了自适应天线阵列的原理。其工作过程为：天线阵列接收到信号以后，经过反馈控制系统。这一反馈控制系统是由处理器和权值调整算法组成的。经过反馈控制系统之后，通常会利用特殊的算法对信号进行分析，从而实现对信号的判断以及判断出信号干扰达到的方位角度。分析完之后，分析得出的信号会作为天线振元的激励信号。以此为基础，我们会调整与天线阵列相关的辐射方向图、其他参数以及频率响应等。通过对天线阵列的利用，我们可以将波束进行有效合成，并对波束进行明确的指向，进而生成相对独立的波束。这—过程结束之后，其方向图会得到一定的调整，调整方式是自适应调整。除此之外，还要对信号变化进行跟踪，并将干扰的方向调整为零值，极大地消除干扰。最理想的状态是使干扰为零，以此提高接收信号的质量，从而达到无线信号质量和增加系统容量的目的。以上的过程基本为天线的整个工作原理。根据天线技术中具有的许多突出的优点，天线技术成为了移动通信技术的重要辅助技术。
二、移动通信天线技术分析
由于移动通信的广泛使用，许许多多的新技术、新器件令人耳目--新。这也对现阶段通信工程工作提出了前所未有的高要求和高标准，如果仅仅是常规性的天线，已经不再适用于我国现阶段的用户了。因此通信工程中的天线设计师们必须研制小型乃至电子天线以适应现代技术，既能在很小的界面上工作，还要满足电性能指标。然而，对于天线设计师，不能停留在这种意义上的设计，还有更高的要求，先进的天线设计能使天线产生另外的系统功能，如分集接收能力，降低多路径衰落，或极化特性的选择功能等。尤其移动天线设计不再局限于在一个轮廓分明的平坦基面上实现小型化、轻重量、薄剖面或平嵌安装的全向天线，而是建立一个复杂的电磁结构，使其在无线信道中发挥重要作用。
三、对于短波天线技术的分析
短波通信方式作为历史上最为久远的无线电通信，短波通信一直以设备简单、机动灵活、成本低廉，可用较小的发射功率直接进行远距离通信而著称。与卫星通信及有线通信相比，短波通信介质的电离层不易遭受人为的破坏。因此，美国把短波信道作为战略、战术的主干线和二级线路。短波通信网是战略通信网之一，是战时作战指挥通信中的“杀手锏”，是和平时期防暴乱、抢险救灾的应急通信手段。短波通信有时，特别是在战争中是唯一的通信手段。
现阶段在我国通信行业中，短波通信技术已经获得长足的进步，短波通信技术目前已经出现了诸多的新电台，新装备和新技术。20世纪80年代以来，短波通信在电波传播 研究 、频率自适应通信、中高速数据通信、组网通信、自适应跳频及近垂直入射天波通信等方面都取得了重大突破，短波通信方式存在的许多问题和缺点得到克服和改进；随着计算机、移动通信和微电子技术的迅猛发展，人们利用微处理器、数字信号处理，不断提高短波通信的质量和数据传输速率，使现代短波通信从第二代通信装备向第三代通信装备发展，其应用还是相当有前景的。
四、对于移动通信天线及短波天线的分析与改进
1、移动通信中的引向天线
在移动通信工作过程中经常性会出现多副天线覆盖多个工作频段所带来的移动不便等问题，为乐更好的解决此问题，可以采取新型分支结构的双频段引向天线，用一副天线代替两副天线实现双频段工作。这样就可以将超短波车载天线小型化，增加车体灵活性，特别是对新型车载单极双框形引向天线的设计研究可以比原有传统的天线缩小了很多。
2、改进短波天线中影响因素等问题
现阶段通信工作中，短波天线的设计中经常性的会出现集合线建模不准确、对地面的影响因素考虑不足等问题。通过我们大量的通信工程方面的时间工作对集合线的建模方式对计算结果的影响、地面和导线材料对天线性能的影响、短波天波传播预测的仿真实现等进行了实地的调研和研究。
3、新型分支结构的双频段引向天线
通过设计分支结构，新型分支结构的双频段引向天线实现了天线的双频段工作特性，且与一副单频段天线的尺寸、性能相当，达到了用一副天线代替两副天线完成双频段定向通信的目的。以基于矩量法的计算程序作为计算引擎，采用多目标差分进化算法对天线结构进行优化设计。为了确保具有集合线馈电结构的短波天线分析设计的准确性、有效性，提高天线仿真结果与实际性能的一致性，集合线的建模方式对计算结果的影响。
4、创意性的采用了不锈钢作为短波天线导线材料
针对短波天线导线材料存在的造价高、硬度大、制作及后期维修保养困难等问题，利用不锈钢作为短波天线导线材料。通过不同导线材料制作的常用短波天线的性能，结果表明使用不锈钢材料与紫铜材料的天线只在效率和增益上略有差异，其他性能相当。因此在天线增益可以接受的条件下，用具有造价较低、韧性较强等特点的不锈钢来作为天线的导线材料是可行的。
总之，目前在我国通信行业的现阶段，全球移动通信系统已经被得到了广泛的应用，在全球移动通信系统中基站较为固定，但是在一定情况下还不能很好的正常实现有效通信。因此，在通信工程中通过对移动通信天线技术和短波天线技术分析与改进可以有效缓解和解决移动通信方式出现的困难与问题，以此来满足我国现阶段通信需求，拓宽通信容量，提升通信效率。
参考文献：
[1]韦州乐.对我国移动通信天线的研究[J].电子科技,2015(1):11
[2]张涛.现代通信天线技术进展探索[J].中国通信,2019（57）：36