
【电】 antenna focusing
antenna; antennae
【化】 antenna
【医】 antenna
focalize; focus; focusing
【计】 focussing
【化】 focusing
在电子工程领域,"天线聚焦"指通过特定结构设计或相位控制技术,使电磁波能量在特定空间区域形成集中辐射场的技术概念。该术语对应英文"antenna focusing"或"electromagnetic beam focusing",具体包含三个技术维度:
波前成形原理
利用抛物面反射器(parabolic reflector)或透镜天线(lens antenna)的几何特性,将球面波转换为平面波。如IEEE标准定义的聚焦效率公式:
$$
eta = frac{P{focused}}{P{total}} times 100%
$$
其中$P{focused}$表示目标区域辐射功率,$P{total}$为天线总辐射功率。
阵列天线相位控制
通过相控阵(phased array)技术调节阵列单元馈电相位,在毫米波频段(24-100GHz)可实现±15°的动态波束偏转,该技术已写入3GPP NR Release 16标准文档。
应用场景区分
卫星通信常采用抛物面聚焦(直径2-5米),5G基站多使用阵列聚焦(64-256单元),而医学微波消融则需亚波长级精准聚焦(定位误差<1mm),相关参数可参考《IEEE Transactions on Antennas and Propagation》2023年刊载的临床实验数据。
专业定义可查阅David K. Cheng著《电磁场与波》第9章,以及John D. Kraus《天线》第三版中关于波束形成的理论推导。工程实现方法详见国际电信联盟ITU-R M.2101建议书对聚焦天线的性能指标要求。
“天线聚焦”指通过特定技术手段将电磁波能量集中到特定方向或区域的过程,主要用于提高信号传输效率或接收灵敏度。以下是详细解释:
天线聚焦的核心原理是通过几何结构设计(如抛物面反射器)或相位控制,使电磁波在传播过程中汇聚于焦点位置。例如:
根据焦距与口径的关系,常见类型包括:
聚焦技术可提升雷达探测精度、卫星通信质量及无线能量传输效率。例如,雷达通过凹面镜聚焦高频信号增强目标识别能力。
如需更深入的技术细节,可参考电磁学教材或天线工程手册。
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