智能天线通过调节各阵元信号的加权幅度和相位来改变阵列的方向图形状，即以自适应或预制方式控制携带信号内容的波束幅度、指向和零点位置，使波束总是指向期望方向，而零点指向干扰方向，实现波束随着用户走，从而提高天线的增益和信干噪比，节省发射功率，延长电池寿命和降低用户手机体积。

智能天线的基本思想是：天线以多个高增益的动态窄波束分别跟踪多个期望信号，来自窄波束以外的信号被抑制。但是智能天线的波束跟踪并不意味着一定要将高增益的窄波束指向期望用户的物理方向，事实上，在随机多信道上移动用户的物理方向是难以确定的，特别是在发射台至接收机的直射路径上存在阻挡物时，用户的物理方向并不一定是理想的波束方向。智能天线波束跟踪的真正意义是在最佳路径方向形成高增益窄波束并跟踪最佳路径的变化。智能天线采用的是空分多址，它不是信道复用的概念，而是一种信道倍增方式。

智能天线的基本结构由以下几个部分组成。

①天线阵列部分。天线阵元数量和天线阵元的配置方式都对智能天线的性能有着直接的影响，设阵元数为M，一般在移动通信中取M=8或16等。阵列天线的组阵方式多种多样，典型的阵列形状大致可分为线阵、面阵和圆阵等，在实际应用中，还可以根据不同的需要组成三角阵、不规则阵和随机阵等。

②模/数转换或数/模转换部分。只考虑基站端的智能天线，在上行链路时，天线将接收到的模拟信号转换为数字信号。

③波束形成网络部分。天线波束在一定范围内能根据用户的需要和天线传播环境的变化，通过数字信号处理器自适应地调整权值系数，以调整到合适的波束形成网络，或者从预先设置好的权值系数列表中根据一定的准则挑选一组最佳值，以获得最佳的主波束方向。

智能天线引入的空分多址（space division multiple access，SDMA）可以等效为时空滤波，即在相同时隙，相同频率或相同地址码情况下，用户仍可以根据信号不同的空间传播路径区分，可以显著降低用户信号彼此间的干扰。因此，智能天线可以在以下方面提高未来移动通信系统的性能。

①扩大系统的覆盖区域，改善通信质量，降低基站发射功率。在陆地移动通信中，电波传输路径由反射、折射及散射的多径波组成，随着移动台移动和环境的变化，信号瞬时值以及延迟失真的变化非常快，导致信号衰落。采用全向天线接收所有方向的信号，或者采用定向天线接收某个固定方向的信号，都会因为信号衰落较大，而采用智能天线控制信号接收方向，天线自适应地构成定向波束，方向图主瓣对准主路径方向，获得天线增益，抑制干扰。抗干扰应用的实质是空间滤波。由于智能天线波束具有很强的方向性，可以区别不同入射角的无线电波。通过调整天线阵单元的激励权值，适应电波传播环境的变化，优化天线阵的方向图，将其零点对准干扰方向，大大提高阵列的输出信干噪比，提高系统的抗干扰能力。

②提高频谱利用效率，增加系统容量。采用智能天线技术，由于天线波束变窄，提高了天线阵列增益及载干比指标，减少了移动通信系统的同频干扰，降低了频率复用系数，提高了频谱利用效率。这样无须增加新的基站就可以改善系统覆盖质量，扩大系统容量，增强现有移动通信网络基础设施的性能。

③实现移动设备定位。蜂窝移动通信系统只能确定移动设备所处的小区，如果增加定位业务，则可随时确定持机者所处位置，不但给用户和网络管理者提供很大的方便，而且还可以提供新的业务。

智能天线系统致力于提高移动通信系统的系统容量，同时还能提高移动通信系统的通信质量，具有良好的应用前景。