移動(dòng)通信技術(shù)的基礎(chǔ)是無線通訊，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)和用戶手機(jī)終端通過基站天線在空中無線聯(lián)接。天線作為能量轉(zhuǎn)換設(shè)備，屬于無源器件，它的主要作用接收或輻射無線電波，輻射是把高頻的電流轉(zhuǎn)化為電磁波，把電能轉(zhuǎn)化成電磁能；接收是把電磁波轉(zhuǎn)化成高頻的電流，把電磁能轉(zhuǎn)化為成電能。而天線的質(zhì)量好壞會(huì)影響到移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量和覆蓋率；地理環(huán)境的不同，服務(wù)要求的不同都要選擇不同的類型和不同規(guī)格的天線。所以，天線在整合移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化工作中有重要的作用。
　　
　　1 天線的特性
　　1.1 天線輻射方向圖
　　電磁波通過一定的方向性向外輻射，表示天線向某一方向電磁波輻射的能力。相反，作為天線的方向性是它接收不同方向電磁波的能力。通常我們用水平平面和垂直平面代表不同方向的接受和輻射電磁波大小的曲線圖來表示天線的方向性，這種圖稱做天線輻射方向圖。也用半功率點(diǎn)間夾角來表示天線方向圖上的垂直波束寬度和水平波束寬度。
　　1.2 天線增益
　　天線一般是無源器件，它不會(huì)放大電磁信號(hào)，它的增益是把天線輻射電磁波進(jìn)行聚束，然后用理想的天線，在相同輸入功率條件下，同一點(diǎn)上接收的功率比值，很明顯，天線增益和天線方向圖有關(guān)系。方向圖上的主波束越窄，副瓣尾瓣就越小，天線增益就越高。從而可以看出高增益是把天線波束的照射范圍減小為代價(jià)的。
　　1.3 駐波比
　　天線駐波是指天饋線和基站匹配程度的標(biāo)準(zhǔn)。由于入射波的能量轉(zhuǎn)輸至天線輸入端沒有被全部吸收或輻射，而產(chǎn)生了反射波，入射波與反射波的疊加產(chǎn)生了駐波比。VSWR如果越大，反射就越大，匹配度就越差。駐波比差了，會(huì)有那些劣勢(shì)呢？工程中需要的駐波比是多少？適當(dāng)?shù)鸟v波比是要在制造能量的成本和損失能量的數(shù)值之間折中來衡量的。 (1)VSWR>1的情況，這就說明輸入天線的功率部分被反射回來，這樣就降低了天線的輻射功率；(2)加大饋線的損耗。7/8電纜損耗達(dá)到4Db/l00米，這個(gè)數(shù)據(jù)是在VSWR=1的情況下測(cè)量的；出現(xiàn)反射功率，就會(huì)加大通用量的損耗，降低饋線對(duì)天線的輸入；(3)饋線輸入端嚴(yán)重失配時(shí)，發(fā)射機(jī)的輸出功率就不會(huì)達(dá)到設(shè)計(jì)的定值。然而，現(xiàn)在的發(fā)射機(jī)輸出功率是可以出現(xiàn)失配情況的，如VSWR<1.7或2.0。
　　1.4 天線的極化
　　在天線輻射電磁波過程中，天線的極化方向就是電場(chǎng)方向。電磁波在空間傳播時(shí)電場(chǎng)取向是水平線極化和垂直線極化，二者都是圓極化的，所以天線也是水平線極化的天線和垂直線極化的天線。值得一提的是雙級(jí)化天線，是天線罩下的垂直線極化和水平線極化兩副天線做到一起的天線。
　　
　　2 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中的天線
　　2.1 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的含義
　　無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化是依據(jù)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)、規(guī)劃進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，其目的在于使網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行更為經(jīng)濟(jì)可靠、服務(wù)質(zhì)量更加優(yōu)良、資源的利用率不斷提高，這些都是對(duì)用戶和運(yùn)營(yíng)商非常重要的。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量ITU-T提出E·800把網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量分成六點(diǎn)：業(yè)務(wù)保障性能、業(yè)務(wù)運(yùn)用性能、業(yè)務(wù)接人性能、業(yè)務(wù)保持性能、業(yè)務(wù)完善性能、業(yè)務(wù)安全性能。
　　2.2 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的內(nèi)容
　　依照網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的能力要求可以歸納出網(wǎng)絡(luò)在優(yōu)化過程中的主要內(nèi)容，其主要包括：(1)要把網(wǎng)絡(luò)的無縫隙覆蓋率力爭(zhēng)做到90%以上，覆蓋區(qū)內(nèi)無盲區(qū)，還要保證輻射區(qū)達(dá)到最低的接受要求；(2)合理配置無線資源，把頻率的復(fù)用系數(shù)提高，使網(wǎng)絡(luò)容量不斷擴(kuò)大；(3)降低干擾和掉話率，提升切換的成功率。以上的三點(diǎn)內(nèi)容主要是網(wǎng)絡(luò)覆蓋和網(wǎng)絡(luò)容量的問題，這些都是和基站天線參數(shù)的選擇和調(diào)整有著密切關(guān)系的。
　　2.3 天線在網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中的作用
　　(1)在移動(dòng)通信中往往因?yàn)槎嘟?jīng)傳輸讓信號(hào)產(chǎn)生快衰落，而且衰落的電平變化幅度可以達(dá)到30dB，也就是每秒將近20次，也就是說受到了嚴(yán)重的干擾，當(dāng)前，要解決多經(jīng)干擾出現(xiàn)的快衰落，主要是用天線的極化分集和空間分集，當(dāng)然，在第三代的移動(dòng)通信中，用智能天經(jīng)和Rake接收機(jī)技術(shù)也有效的解決了這個(gè)問題。
　　(2)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)通訊中為了達(dá)到無縫隙覆蓋，選擇基站天線的參數(shù)是非常重要的。當(dāng)前在話務(wù)量密集的地區(qū)我們通常采用水平方向圖，并且雙極化定向天線的半功率波束寬度為65度，因?yàn)榛局g的距離一般在300-500米，這時(shí)天線的波束傾角：a=arctg[h/(r/2)](h是天線高度，r是站間距離)。根據(jù)這個(gè)公式可以算出，大概在10—19度之間；話務(wù)量密集的區(qū)域，基站之間距離高于500米時(shí)約在6—16度之間；低話務(wù)區(qū)，基站間距離則較遠(yuǎn)一些可，大概在3—9度間；如果話務(wù)量很小，則主要考慮的是覆蓋的面積大小，這時(shí)的基站舉例則會(huì)較大，可用全向內(nèi)置的電下傾天線。輻射區(qū)內(nèi)的建筑物會(huì)對(duì)輻射產(chǎn)生陰抗效應(yīng)，為了解決這一問題，就需要增高天線的高度，這樣才能確保輻射區(qū)最低電平的要求。
　　(3)對(duì)于話務(wù)量比較高的地區(qū)也可以調(diào)整天線的俯仰角改變照射區(qū)的大小，從而加大基站業(yè)務(wù)的接受能力；對(duì)于話務(wù)量較低的地區(qū)，則可以把基站的天線俯仰角增大，加大照射范圍，吸收較多的話務(wù)量，通過調(diào)整，使網(wǎng)絡(luò)的容量變大，也會(huì)使通話的質(zhì)量提高。
　　
　　3 天線在網(wǎng)絡(luò)中的實(shí)際應(yīng)用
　　根據(jù)環(huán)境差異的要求，選擇天線的不同類型、性能使其適應(yīng)不同的環(huán)境，滿足不同的需求，充分發(fā)揮天線其在網(wǎng)絡(luò)中的重要作用。(1)城區(qū)話務(wù)密集區(qū)。基站之間距離約在300—500米，天線高度應(yīng)該根據(jù)周圍的環(huán)境而定，選擇增益天線，采用天線的下傾的方式。配合機(jī)械設(shè)備，保證角度的變化。(2)郊區(qū)或鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)。這一區(qū)域的話務(wù)量不是很密集，所以適當(dāng)?shù)姆糯笮盘?hào)覆蓋范圍，基站距離也適當(dāng)增大，考慮覆蓋率和基站容量的因素。(3)農(nóng)村地區(qū)。農(nóng)村的話務(wù)量一般都很低，所以只需要考慮信號(hào)的覆蓋范圍，基站多是全向站，天線高度一般在40-50米，還要適當(dāng)增大信號(hào)發(fā)射功率，從而增強(qiáng)覆蓋范圍內(nèi)的信號(hào)質(zhì)量。(4)在城區(qū)室內(nèi)或地下。這些區(qū)域的信號(hào)覆蓋一般較差，為了滿足這些區(qū)域用戶的需要，可以采用室內(nèi)分布系統(tǒng)或室內(nèi)微蜂窩系統(tǒng)，采用低增益天線，消減信號(hào)的干擾，提高通信的質(zhì)量。
　　
　　4 結(jié)語
　　總而言之，天線這一設(shè)備在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化中的作用的十分巨大的，同時(shí)，饋線、饋線轉(zhuǎn)換頭和室內(nèi)外跳線等設(shè)備的質(zhì)量也會(huì)影響到移動(dòng)通信基站的覆蓋質(zhì)量，在絕大多數(shù)搜索效果較差的基站內(nèi)，一般都是由于饋線和連接的部分質(zhì)量不過關(guān)引起的。因此，可以說天線的作用非常大，如果沒有好質(zhì)量的天線，無限網(wǎng)絡(luò)就不會(huì)良好，無線移動(dòng)通信服務(wù)的質(zhì)量也就不會(huì)提高。