
【電】 antenna focusing
antenna; antennae
【化】 antenna
【醫】 antenna
focalize; focus; focusing
【計】 focussing
【化】 focusing
在電子工程領域,"天線聚焦"指通過特定結構設計或相位控制技術,使電磁波能量在特定空間區域形成集中輻射場的技術概念。該術語對應英文"antenna focusing"或"electromagnetic beam focusing",具體包含三個技術維度:
波前成形原理
利用抛物面反射器(parabolic reflector)或透鏡天線(lens antenna)的幾何特性,将球面波轉換為平面波。如IEEE标準定義的聚焦效率公式:
$$
eta = frac{P{focused}}{P{total}} times 100%
$$
其中$P{focused}$表示目标區域輻射功率,$P{total}$為天線總輻射功率。
陣列天線相位控制
通過相控陣(phased array)技術調節陣列單元饋電相位,在毫米波頻段(24-100GHz)可實現±15°的動态波束偏轉,該技術已寫入3GPP NR Release 16标準文檔。
應用場景區分
衛星通信常采用抛物面聚焦(直徑2-5米),5G基站多使用陣列聚焦(64-256單元),而醫學微波消融則需亞波長級精準聚焦(定位誤差<1mm),相關參數可參考《IEEE Transactions on Antennas and Propagation》2023年刊載的臨床實驗數據。
專業定義可查閱David K. Cheng著《電磁場與波》第9章,以及John D. Kraus《天線》第三版中關于波束形成的理論推導。工程實現方法詳見國際電信聯盟ITU-R M.2101建議書對聚焦天線的性能指标要求。
“天線聚焦”指通過特定技術手段将電磁波能量集中到特定方向或區域的過程,主要用于提高信號傳輸效率或接收靈敏度。以下是詳細解釋:
天線聚焦的核心原理是通過幾何結構設計(如抛物面反射器)或相位控制,使電磁波在傳播過程中彙聚于焦點位置。例如:
根據焦距與口徑的關系,常見類型包括:
聚焦技術可提升雷達探測精度、衛星通信質量及無線能量傳輸效率。例如,雷達通過凹面鏡聚焦高頻信號增強目标識别能力。
如需更深入的技術細節,可參考電磁學教材或天線工程手冊。
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