軟件無線電的天線有哪些類型

　　軟件無線電是近幾年提出的一種新的無線電通信的體系結構。其基本概念是把硬件作為無線電通信的基本平臺，而將盡可能多的通信功能轉(zhuǎn)為用軟件實現(xiàn)，從而改變了長期以來通信電臺一直沿襲的為某一特定用途設計，采用“硬布線”和“硬件堆集”的傳統(tǒng)方法，使得無線通信的新系統(tǒng)、新產(chǎn)品的開發(fā)逐步由硬件設計轉(zhuǎn)到軟件設計上來。這樣，系統(tǒng)和產(chǎn)品的改進與升級換代，不同系統(tǒng)之間的互聯(lián)互通，只需更換軟件即可。非常方便且代價小?？梢灶A料，軟件無線電出現(xiàn)，與個人PC所經(jīng)歷的變革一樣，必將使無線電通信領域產(chǎn)生一場質(zhì)的飛躍。從軟件無線電的技術實現(xiàn)角度來看，關鍵技術是采用多頻段和寬帶天線以及智能天線（Smart Antenna），將A/D、D/A變換盡可能地靠近射頻天線端口，即由現(xiàn)在的基帶移到中頻，甚至射頻，A/D變換后的所有處理都用可編程DSP，依靠軟件編程來實現(xiàn)。因此，這種體系結構具有很強的通用性，是實現(xiàn)多頻段。多工作模式和多用戶通信的最佳途徑。軟件無線電有許多問題急待解決，主要是：射頻天線、高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器、高速DSP、各種通信協(xié)議。

　　1 多頻段和寬帶天線

　　首先澄清兩個不同概念，即多頻段和寬帶天線的概念。多頻段和寬帶天線的設計使天線能夠在寬頻段上工作，但多頻段意味著能在幾個分離的不同頻段上工作，在所設計的天線最高和最低頻率之間常常無相鄰覆蓋，而寬帶則意著天線設計的最高和最低頻段之間有相鄰覆蓋。在實現(xiàn)應用，要做到各個通信系統(tǒng)的互聯(lián)互通，顯然要求射頻天線具有良好的多頻段性能和可程控的多頻段、多功率射頻轉(zhuǎn)換能力。從軍事應用上看，各軍種對能在多個頻段上工作的天線需求強烈，這主要來源于各軍種的“戰(zhàn)場數(shù)字化”的宏偉設計，所謂數(shù)字化是指利用現(xiàn)有無線電鏈中在各戰(zhàn)斗梯隊之間實時地傳送各種話音、數(shù)據(jù)和圖象等多種信息。為達到這一目的，正在努力實施裝備多頻段、多工作方式無線電臺的計劃，而多頻段天線則是多頻段、多工作方式無線電臺的關鍵部件之一。美軍早在1992 年就開始了“易通話”（Speakeasy）這一軟件無線電系統(tǒng)計劃的研究。該計劃旨在研究出一種多頻段、多工作模式電臺（MBMMR-Multiband multimade Rodio），其第一階段的高級開發(fā)模型已向政府演示了幾種功能：分別了4種不同的電臺通信（Have Quick、HF Modem、HF、SINCGARS）實現(xiàn)了互通，同時實現(xiàn)了HAVE Quick跳頻網(wǎng)和SINCGARS跳頻網(wǎng)的網(wǎng)間互通；通信業(yè)務包括話音、數(shù)據(jù)和圖象，而同時改變兩個互聯(lián)的Speakeasy電臺傳輸波形則顯示了系統(tǒng)的可編程性。進入第二階段后，“易通話”計劃將著重開發(fā)一種能在幾個可選工作頻段上，使用若干個可選擇的工作波形同時在多信道上同步通信的系統(tǒng)。對于機載天線而言，今后的努力方向是能將多頻段天線和寬帶天線綜合到飛機中，即將天線裝在機殼內(nèi)，以減少空氣阻力和飛機的凸出部件造成的電磁干擾，這種超薄陣列和共形天線技術，使實現(xiàn)“靈巧機殼”成為可能。同時，由于不必使用各種分離天線，可避免由于天線的近距相互干擾而產(chǎn)生的信號畸變和失真。解決寬帶和多頻段天線設計問題的方法是采用先進的計算機仿真技術來模擬新天線的設計特性，如GTE政府系統(tǒng)公司已經(jīng)研制出能夠同時在兩個頻率點發(fā)送和接收卡塞格倫反射器天線，這種天線的副反射器在反射一個頻率的時，能夠讓另一個頻率通過；同時巴爾的摩Westinghouse電子系統(tǒng)集團已研制出一種將L波段的敵我識別系統(tǒng)（IFF）集成到S波段無線電臺中的多頻段天線。但要真正找到多頻段天線的最佳解決方案，恐怕還要等以時日。