
【電】 half wavelength criterion
【電】 half wave
grow; length; lengthily; long; older
【計】 long
【醫】 dolicho-; L.; length; macro-; makro-
canon; criterion; norm; rule; standard
【計】 guide line
【經】 guideline; reference frame; standard
半波長準則是電磁學和天線工程中的核心概念,指天線陣列中相鄰輻射單元之間的最大允許間距需小于或等于工作波長的一半(即 ( d leq frac{lambda}{2} )),以避免出現栅瓣(grating lobes)導緻的輻射方向圖畸變。以下是詳細解釋:
中英對照定義
$$ d leq frac{lambda}{2} $$
其中 (d) 為陣元間距,(lambda) 為工作波長。
原理說明
當陣元間距超過半波長時,天線陣列會因空間采樣不足産生高階波瓣(栅瓣),導緻主波束能量分散、方向圖分裂。半波長間距可确保所有輻射信號在空間中的相位差不超過 (180^circ),從而抑制栅瓣生成。
設計約束條件
在相控陣天線、MIMO系統設計中,半波長準則是避免方向圖惡化的硬性約束。例如:
經典理論支持
根據電磁場理論,陣列因子(Array Factor)函數可推導出栅瓣産生的臨界條件:
$$ theta{text{grating}} = arcsinleft( frac{lambda}{d} - 1 right) $$
當 (d > lambda/2) 時,(theta{text{grating}}) 落入可見區域(-90°至90°),引發方向圖畸變。
權威參考文獻
半波長準則是波動理論中的一個重要概念,主要涉及波在傳播、反射或幹涉過程中基于半波長(λ/2)特性的物理規則或條件。以下是詳細解釋:
半波長準則的核心是波在特定條件下需要滿足與半波長相關的物理規律。其數學表達為: $$ lambda/2 $$ 其中,λ為波長。這一準則通常用于描述波在傳播路徑差、相位變化或介質邊界反射時的關鍵條件。
在工程應用中,半波長準則常作為設計依據。例如:
如需進一步了解具體領域中的應用案例,可參考波動理論教材或專業文獻(如來源)。
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