自適應天線陣列通過虛擬線路連接移動用戶，極大地改善了無線通訊。我們每天都沉浸在射頻無線電波的海洋之中，看不見的電磁能有不同的源頭：廣播塔、蜂窩電話網和警察的無線通訊等等。這些輻射也許對人體無害，但它們會嚴重影響我們收發信息。過度的無線能量也是一種污染，因為它將破壞有用的通信。隨著電子通信的日益頻繁，無線電干擾也日漸嘈雜，我們環境中射頻干擾信號強度的增加，使我們必須加大無線信號的強度，才能在背景電磁噪聲中將有用信號區分開來。解決這個問題的一種方案是采用新型的射頻天線，這種天線能夠極大地減少人為干擾。以蜂窩電話通訊為例，采用這種全新的天線后，我們無須采用對用戶的通話進行全向廣播發送這種浪費的方式，而代之以跟蹤移動用戶的位置并將無線信號直接發送給他。這種天線系統在使其他用戶受到的干擾最小化的同時，也使得目標用戶的接受信號強度達到最大。實際上，這等同于給每個移動用戶建立了一條虛擬的有線連接。 這些系統通常被稱為智能天線，它們之中最智能的那種又被稱為自適應天線陣列。1992年我和他人一起在美國加州圣荷賽創立了愛瑞公司，致力于開發能應用于已有和新的無線網絡的自適應天線陣列。每個陣列包含了多達12根的天線以及一個強大的數字處理器（用于對輸入輸出信號的合并和處理）。朗訊、北電以及其他一些公司也都在開發這項技術。我們的目標都是降低成本和提高無線通訊的質量?，F在自適應天線陣列已經向數以百萬的蜂窩電話用戶提供這些好處。此外，由于非常適合大量數據的傳送和接收，它們極有可能成為無線因特網的關鍵部分。天線的物理學原理要了解智能天線的工作原理，先要了解比較“笨拙”的普通天線。射頻天線將發射機產生的電流和電壓信號轉變為電磁波并將之發射出去，同時天線也能截取這些電磁波并將之轉化為接收機能處理的電流和電壓信號。最簡單最常用的天線是偶極子，它不過是特定長度的能向空間全向發射能量的豎桿而已，無線電波在空中傳播的過程中，強度逐漸減弱，并被空氣、樹木和建筑等障礙物吸收。 商用廣播和電視臺必須向地理分布上分散的用戶提供服務，自然要進行全向廣播。而一次蜂窩電話通訊通常只針對一個用戶，在蜂窩網中，用戶和最近的基站進行通信，在基站里有一套天線負責處理周圍區域（稱作小區）內所有的無線業務信號。基站按照一定的規律設立，使整個覆蓋區域能劃分為多個小區；用戶從一個小區移動到另一個小區時，系統能自動將通話切換到其他合適的基站。在這種情況下，如果能將無線能量集中到單個用戶身上，就像手電筒通過反射鏡將光線集中成束那樣，效率就會高得多。同樣的功率，集束的信號能比全向發射的信號，傳播到遠得多的地方?；鞠虿煌脩舭l送的波束在空間上是分開的，這樣相互干擾也降低了。 反射器能把無線電波聚焦成束，但是它們實在是又笨重又昂貴。所以工程師們想出了許多不用反射器卻能產生無線波束的辦法。如果我們并排放置兩根天線，它們之間的距離是無線信號波長的一半，那么從上面看下去時，這個簡單陣列發射能量的方向圖就是8字型的。在垂直于陣列（即垂直于兩根天線之間的連線）的兩個方向，無線電波的傳送距離將達到最大，因為在這兩個方向上用戶能同時收到兩根天線發送的信號（換句話說，就是兩個信號是同相的）。然而，在平行于陣列的方向上，用戶將接收到相位相差180度的兩股信號。兩股信號的波峰和波谷相遇之后就彼此抵消了，因此就產生了零區，在那里將檢測不到任何信號。這種由兩根天線組成的天線陣列的波束是相當寬的，而且它還將向兩個相反的方向發射。通過加入更多的天線，波束的寬度變得越來越窄。二戰以來，這種類型的相陣天線被用于雷達波束的聚焦。雖然天線數目的增加使得波束變得更窄，同時卻在主波束旁邊產生了更多的旁瓣。根據用戶方向的不同，波束信號既有可能比單天線發射的信號更強（“增益”），也有可能由于抵消效應的存在變得比后者更弱（“損失”）。