從4G 和5G 的發(fā)展出發(fā)，從大規(guī)模陣列天線、天線的可感知、在網天線監(jiān)控的技術發(fā)展、寬帶小型化可電調天線和美化天線的技術前瞻等方面，闡述了未來天線技術的發(fā)展路線，為中國移動天線發(fā)展提供可靠依據。

　　1、引言

　　近年來， 我國移動通信取得了前所未有的非凡成就，建成了全球最大的4G 網絡，5G 網絡蓄勢待發(fā)。到2016 年年底，全國 4G 基站將達到近300 萬個，其中中國移動150 萬個，中國電信80 萬個，中國聯通70 萬個。在萬物互聯的5G 時代，智慧城市、無人駕駛、無人工廠、遠程手術--5G 暢想曲越發(fā)清晰。5G 網絡的藍圖是100 倍于4G 的高速率，將達到10 Gbit/s、小于1 ms 的低時延、支持1 000 多億連接的高密度和1 000 倍于4G 的高容量。一方面要求massive MIMO（大規(guī)模陣列天線技術）天線和一體化有源天線等天線系統服務于宏基站，另一方面無處不在的微基站要求天線和基站設備高度融合。隨著移動通信從2G、3G、4G 到5G 的不斷發(fā)展，移動通信天線也經歷了從單極化天線、雙極化天線到智能天線、MIMO 天線乃至大規(guī)模陣列天線的發(fā)展歷程。天線作為移動通信網絡的感知器官在網絡中的地位越來越復雜，并且作用也越來越重要。

　　2、天線的可感知是移動通信天線的一個技術熱點

　　基站天線的工參準確性對網絡運維和優(yōu)化具有重要的意義，當前的研究主要集中在這3 個方面：利用電調天線的AISG 線進行供電和回傳，適用于新建電調天線站；采用太陽能或其他方式供電，采用無線回傳，適用于存量站和非電調天線基站；采用人工上站用姿態(tài)儀采集數據。 2.1 利用電調天線的AISG 線進行供電和數據回傳目前基站智能工參研究主要集中于可感知系統實現對天線方位角、機械下傾角、海拔高度、經緯度等參數的實時測量和記錄。其中，海拔高度、經緯度可采用北斗或GPS的方式測量，海拔高度的測量精度一般是5～10 m，經緯度的測量精度一般是5 m。機械下傾角可采用重力加速度計進行測量，測量精度約0.5°，且測量速度快，可用于監(jiān)測天線姿態(tài)。天線方位角的測量比較復雜，幾種可能的實現方式具體如下。

　　（1）雙GPS 方案可進行絕對方位角的高精度測量，測量時間約2 min，實時性尚可。但當兩個GPS 接收機之間的距離縮小時，測量誤差快速增大， 比如當雙GPS 設備長度小于200 mm時，測量誤差大于5°，雖然可通過多次測量來提高精度，但實時性明顯變差。如果在射線方向存在遮擋，其測量精度會大大降低。此外，該方案的設備成本較高。

　　（2）和差波束方案也可進行絕對方位角的較高精度測量，設備成本比雙GPS 低。缺點是測量時間過長，實時性不滿足要求。如果要求設備小型化，差波束的斜率明顯下降。同樣，射線方向存在遮擋時測量精度同樣降低。

　?。?）電子羅盤方案因受工程現場復雜磁環(huán)境的影響不能測量絕對方位角，但相對方位角的測量精度很高，約10 s 的測量時間，在3 種方案中耗時最短、實時性最好；設備可以做到不超過雙頻天線的截面積， 滿足一體化設計的小型化要求；成本也比較低。其缺點有兩點，第一不能測量絕對方位角；第二，抗近距離磁環(huán)境的干擾能力差，在其設備100 mm 范圍內不能有磁性物質。這種方案不建議采用。