雷達天線在我們日常工作中起著至關重要的作用。許多雷達天線由能發(fā)射和接收高能量脈沖的反射體和天線饋源簡單組成。發(fā)射脈沖的到達時間(TOA)、到達角度(AOA)及其它特征給出了物體的準確位置及移動速度。在海運、國防、航空及其它數(shù)不清的應用中采用雷達天線。因對天線持續(xù)的需求，市場有包括羅德施瓦茨(Rhode & Schwarz)和Garmin等多家供應商。例如，M/A-COM公司提供一款2×2的互補陣列雷達測高天線，據(jù)說工作于4.2到4.3 GHZ頻率、峰值增益大于7.0dBi，在±22.5度的范圍內，其平均增益大于4.5dBi。另一款Rozendal Associates公司的雷達測高天線標稱工作于4.2到4.4 GHZ頻率，在50?范圍內，具有3dB的束寬和10dBi增益。  

這種雷達天線能很好地實現(xiàn)設計功能。但與為移動應用設計的天線相比，這些天線的體積要大得多。例如，在可嵌入式片狀天線領域，Antenna Factor公司最近發(fā)布了兩款新型號(圖1)。通過采用多層、低溫共淬火陶瓷技術(LTCC)，其片狀天線能做到16×3×2 mm。這兩款天線具有50Ω的特征阻抗、具有全向模式，其增益比采用線性極化的單位增益高；其可用帶寬分別為：10MHz(868和916MHz) 和 180MHz(2.45 GHz)。藍牙、IEEE 802.11、遙測、數(shù)據(jù)采集、工業(yè)過程監(jiān)測和替代外接天線應用的場合只是其為數(shù)眾多的目標應用中的幾例。  

在蜂窩天線領域，一個新寬帶天線要同時滿足頻帶的高低兩段，以確?？煽扛采w通話的上/下行兩端。EMS Technologies公司的Controllable Radiating Aperture(Cobra)垂直電控下垂定位(downtitl)天線系列產(chǎn)品是為1710到2180MHz頻段設計的。除傳統(tǒng)的1900MHz頻譜外，QuadPol Cobra天線還支持不久將開放的1700MHz和2100MHz頻段。所以，它不僅可繼續(xù)用在1900MHz頻段，也能用在新投入使用的UMTS頻段。 QuadPol Cobra以一個12寸寬的天線提供兩個極交叉45度的天線網(wǎng)絡。其整個面板的回波損耗是17.5 dB。  

Antenex公司也以其新三波段玻璃纖維天線滿足GSM/UMTS頻段的需要(圖2)。FGT880/21703天線鎖定多個頻段應用，其頻率覆蓋范圍包括：GSM900(870到960MHz)、GSM1800(1710到1880MHz)和 UMTS(1900到2170MHz)。該天線引人注目之處是其有一個經(jīng)過紫外線處理能抵御陽光侵害的屏蔽罩，該天線在125英里/小時的風速下，仍能安然無恙。  

超視域(Non-line-of-sight)寬帶無線同樣推動了天線的發(fā)展。Pacific Wireless公司推出一款900MHz、120o水平束寬、13dBi增益的垂直極化扇形天線。這款名為SA9-120-13的天線工作于860到960MHz頻段。這些扇形天線由鋁擠壓成型工藝制造、結實堅固，外套以一個抗紫外線的ABS屏蔽罩。  

Pacific Wireless用于860到960MHz頻段的Yagi系列天線產(chǎn)品有9、11和13dBi三種可選增益。這一超視域系列天線系統(tǒng)由不銹鋼制造。其中各部分都與主骨架永久焊在一起。通過確保天線表面的高傳導率，這些焊連在一起的部件具有更一致的信號表現(xiàn)。據(jù)稱，這些天線有很高的增益及很好的前后向(front-to-back)性能，能將外部干擾降至最小。  

上述所有產(chǎn)品都值得關注，但最近涌現(xiàn)出更先進的天線技術。特別是“智能”天線吸引了業(yè)界廣泛關注。智能天線系統(tǒng)通過信號處理將不同天線部件整合在一起。這樣，它能根據(jù)信號環(huán)境自動優(yōu)化采用的發(fā)射和接收模式。ArrayComm公司一直是該技術的先驅，其軟件目前被許多基站采用。   

  

在2006年，ArrayComm宣布與TI合作。ArrayComm的Network MIMO軟件已被用在TI的1GHz TMS320TCI6482信號處理器中。經(jīng)優(yōu)化后的這款DSP具有比其它方案快近一倍的時鐘速度，其功耗才3W。受惠于DSP的軟件可編程特性，用戶可升級自己的方案以滿足不斷變化標準的需要。對運營商來說，將這些技術整合在一起，預期能將無線系統(tǒng)的覆蓋范圍擴大4倍、數(shù)據(jù)速率增加一倍以上、容量擴展10倍。  

ArrayComm、TI合作的第一個成果是WiMAX基礎設施應用的參考設計。在整合了ArrayComm的Network MIMO軟件后，該設計支持多輸入/多輸出(MIMO)、自適應天線系統(tǒng)(AAS)和組合MIMO/AAS模式。軟件擔當所有WiMAX天線子集處理任務，這些任務是WiMAX論壇移動任務組(MTG)為IEEE 802.16e批準的。  

另一家公司也信誓旦旦地表示要通過天線技術提升網(wǎng)絡能力。稱為DiversityPlus的RF芯片組產(chǎn)品線是圍繞Magnolia Broadband公司為CDMA、UMTS和 WiMAX移動終端研制的算法設計的。它通過一種獨特的方式將來自兩個天線的發(fā)射信號整合在一起，無線運營商在增加網(wǎng)絡容量的同時改善每個用戶的覆蓋范圍和數(shù)據(jù)速率。DiversityPlus算法內置于基帶IC內的ARM處理器中。4月，Magnolia Broadband宣布它與一位美國CDMA運營商一道對DiversityPlus進行了最終現(xiàn)場測試。測試結果顯示，該技術能將CDMA無線網(wǎng)絡的語音容量平均增加42%。  

當然，天線也在測試應用中發(fā)揮關鍵作用。Schaffner EMC公司新推出的雙脊寬帶角狀天線就是其中一例。這款名為BHA 9118的天線能工作于1到18 GHz。它包括一個精密N連接器以提供上佳的功率處理能力和平均電壓住波比(VSWR)，VSWR能達到1.5：1。在1 m條件下，BHA 9118的場強為250 V/m。其典型增益為5.5到15dBi。  

因天線覆蓋如此眾多的領域、加之新天線技術層出不窮，所以業(yè)界必須改進天線評估方法。許多公司從事此類測試和測量工作。例如，Diamond Engineering發(fā)布了其第5版DAMS 6000天線測試系統(tǒng)。該軟件用雙軸精確運動和先進3D測量軟件表度被測天線。該平臺能測量DC到18 GHz的頻率范圍。它提供360度水平旋轉和±45度升降移動。第5版DAMS 6000能測試801種頻率、具有實時測量顯示、數(shù)據(jù)輸入/輸出功能及高分辨率3D圖形輸出。  

這樣的測量系統(tǒng)將有助于業(yè)界接納新的天線技術。傳統(tǒng)上，新天線的形態(tài)和功能脫胎于老的類似雷達天線那樣的系統(tǒng)。這些傳統(tǒng)天線及其應用顯然仍至關重要。但隨著電訊業(yè)的發(fā)展，天線正以更迅猛的步伐發(fā)生改變。新一代天線的形態(tài)和功能將不停地改變以滿足蜂窩標準、超寬帶、WiMAX及其它應用的需要。無論這些天線是否內置軟件或采用最新的對頻率有選擇性的材料，業(yè)界都將集過去和現(xiàn)代天線技術的眾美于一身，為可預見的未來提供更好的天線。