波束宽度英文解释翻译、波束宽度的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【计】 beam width
相关词条:
1.beamwidth
分词翻译:
波的英语翻译:
wave
【化】 wave
【医】 deflection; flumen; flumina; kymo-; wave
束的英语翻译:
bind; bundle; colligate; faggot; fagot; restrain; sheaf; tie; truss
【计】 beam
【医】 beam; bundle; Fasc.; fasciculi; fasciculus; fasicle; tract; tractus
【经】 bundle
宽度的英语翻译:
breadth; width
【医】 width
专业解析
波束宽度 (Beamwidth) 是天线工程和电磁波传播领域的一个关键参数,用于描述天线辐射或接收电磁能量在空间中的集中程度。其汉英词典角度的核心含义如下:
-
定义 (Definition):
- 波束宽度是指天线方向图中,主波束(辐射强度最强的区域)在两个特定方向之间的角度范围。它衡量了天线辐射能量在空间上的聚焦能力或方向性。
- 英文对应术语:Beamwidth。在IEEE标准术语中,它被明确定义为“在包含主瓣方向的某一平面内,辐射强度大于主瓣上指定点的辐射强度的所有方向之间的夹角”。
-
关键特征与常用类型 (Key Characteristics & Common Types):
- 半功率波束宽度 (Half-Power Beamwidth, HPBW): 这是最常用的波束宽度定义。它指的是在主瓣方向图(辐射方向图)上,辐射功率密度下降到最大值的一半(或场强下降到最大值的 ( frac{1}{sqrt{2}} ) ,相当于-3 dB 点)的两个方向之间的夹角。公式表示为:
$$
text{HPBW} = theta{text{HP}}
$$
其中 ( theta{text{HP}} ) 是半功率点之间的角度差。
- 第一零点波束宽度 (First Null Beamwidth, FNBW): 指主瓣两侧第一个辐射零点(辐射强度为零或接近零的点)之间的夹角。它通常比HPBW更宽,描述了主瓣的大致边界范围。
- 平面 (Plane): 波束宽度总是在特定的测量平面内定义,最常见的是方位面 (Azimuth Plane) 和俯仰面 (Elevation Plane),分别描述天线在水平方向和垂直方向上的波束宽度。
-
物理意义与应用 (Physical Significance & Applications):
- 方向性指标: 波束宽度(尤其是HPBW)是衡量天线方向性的直接指标。波束宽度越窄,表示天线辐射能量越集中,方向性越好,增益通常也越高。窄波束天线(如抛物面天线)用于需要远距离、高精度指向的应用(如卫星通信、雷达)。宽波束天线(如偶极子天线)则用于需要覆盖较大区域的场景(如广播、Wi-Fi接入点)。
- 分辨率: 在雷达和成像系统中,窄的波束宽度提供了更高的角度分辨率,能够区分空间上更接近的目标。
- 系统设计: 波束宽度是无线通信系统链路预算、覆盖规划、干扰分析(如小区扇区划分)中的关键参数。例如,在5G Massive MIMO系统中,通过调整阵列天线的激励,可以动态形成不同宽度的波束以适应不同用户的需求。
-
测量与标准 (Measurement & Standards):
- 波束宽度通过测量天线的方向图获得。标准测量通常在远场条件下进行。
- 相关国家标准(如中国的GB/T 9410《天线测量方法》)和国际标准(如IEEE Std 145, IEEE Std 149)详细规定了天线方向图(包含波束宽度)的测量条件和程序。
权威参考来源:
- IEEE Standard Definitions of Terms for Antennas (IEEE Std 145-2013): 这是天线领域的权威术语标准,对“波束宽度 (Beamwidth)”及其相关概念(如半功率波束宽度)有明确定义。 IEEE Xplore Digital Library (需订阅访问,标准号 IEEE Std 145-2013)
- Antenna Theory (Online Resource): 提供清晰的天线基础知识讲解,包括波束宽度(HPBW, FNBW)的定义、图示和计算示例。 Antenna Theory - Beamwidth
- Rohde & Schwarz White Paper - Beamforming and Antenna Arrays: 讨论现代通信系统中的波束形成技术,阐述了波束宽度在系统性能(如覆盖、容量)中的作用。 Rohde & Schwarz - Beamforming (白皮书编号:1MA286_0e)
- 中华人民共和国国家标准 GB/T 9410-XXXX 《天线测量方法》: 规定了天线方向图(包含波束宽度参数)的测量方法。 国家标准全文公开系统 (可查询标准状态及购买,具体版本号需查询最新有效版本)
网络扩展解释
波束宽度是天线或换能器领域的重要概念,用于描述辐射能量在空间中的集中程度。以下是其详细解释:
一、定义与分类
-
核心定义
波束宽度指主波束方向图中,辐射功率下降到最大值的一半(-3 dB)时的角度范围,称为半功率波束宽度(HPBW)。部分场景也采用第一零点波束宽度(FNBW),即主瓣两侧第一个零点之间的夹角。
-
分类维度
- 水平波束宽度(方位角方向):如雷达天线的水平覆盖角度。
- 垂直波束宽度(俯仰角方向):如探鱼器声波的垂直覆盖范围。
二、物理意义
- 方向性指标:波束宽度越窄,能量越集中,方向性越强,适用于远距离定向传输(如卫星通信)。
- 分辨率影响:雷达中波束宽度决定角分辨率,窄波束可区分更近的目标。
三、关键影响因素(以均匀线阵为例)
公式为:
$$
Deltatheta approx frac{2lambda}{Nd}
$$
其中:
- (N):阵元数量
- (d):阵元间距
- (lambda):信号波长
参数作用:
- 阵元数量增加 → 波束宽度变窄(方向性增强)
- 波长减小(频率升高) → 波束宽度变窄
- 阵元间距增大 → 波束宽度变窄,但需避免栅瓣(通常限制(d leq lambda/2))
四、应用示例
- 雷达天线:要求水平波束宽度≤1°,垂直≤25°,以实现高精度探测。
- 超声波换能器:波束宽度与声源直径相近,保证近场能量集中。
- 相控阵系统:扫描角度增大时,波束宽度会展宽,需通过算法补偿。
五、扩展说明
- 非对称波束:如探鱼器的反余割平方扇面波束(-20°~+5°),通过赋形技术优化覆盖区域。
- 多维度控制:平面阵列需同时优化水平与垂直波束宽度。
如需更详细案例或数学推导,(均匀线阵仿真)和(相控阵理论模型)。
分类
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
别人正在浏览...
【别人正在浏览】