
【电】 half wavelength criterion
【电】 half wave
grow; length; lengthily; long; older
【计】 long
【医】 dolicho-; L.; length; macro-; makro-
canon; criterion; norm; rule; standard
【计】 guide line
【经】 guideline; reference frame; standard
半波长准则是电磁学和天线工程中的核心概念,指天线阵列中相邻辐射单元之间的最大允许间距需小于或等于工作波长的一半(即 ( d leq frac{lambda}{2} )),以避免出现栅瓣(grating lobes)导致的辐射方向图畸变。以下是详细解释:
中英对照定义
$$ d leq frac{lambda}{2} $$
其中 (d) 为阵元间距,(lambda) 为工作波长。
原理说明
当阵元间距超过半波长时,天线阵列会因空间采样不足产生高阶波瓣(栅瓣),导致主波束能量分散、方向图分裂。半波长间距可确保所有辐射信号在空间中的相位差不超过 (180^circ),从而抑制栅瓣生成。
设计约束条件
在相控阵天线、MIMO系统设计中,半波长准则是避免方向图恶化的硬性约束。例如:
经典理论支持
根据电磁场理论,阵列因子(Array Factor)函数可推导出栅瓣产生的临界条件:
$$ theta{text{grating}} = arcsinleft( frac{lambda}{d} - 1 right) $$
当 (d > lambda/2) 时,(theta{text{grating}}) 落入可见区域(-90°至90°),引发方向图畸变。
权威参考文献
半波长准则是波动理论中的一个重要概念,主要涉及波在传播、反射或干涉过程中基于半波长(λ/2)特性的物理规则或条件。以下是详细解释:
半波长准则的核心是波在特定条件下需要满足与半波长相关的物理规律。其数学表达为: $$ lambda/2 $$ 其中,λ为波长。这一准则通常用于描述波在传播路径差、相位变化或介质边界反射时的关键条件。
在工程应用中,半波长准则常作为设计依据。例如:
如需进一步了解具体领域中的应用案例,可参考波动理论教材或专业文献(如来源)。
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