[转载]阵列天线排阵间距与天线增益的关系探讨（转载）

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原⽂地址：阵列天线排阵间距与天线增益的关系探讨(转载)作者：马墨林

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阵列天线排阵间距与天线增益的关系探讨

摘要在天线的设计中，为增强天线的⽅向性、提⾼天线增益，经常⽤到天线阵列。阵列天线的增益与排阵间

距有关。对于具有某⼀波束宽度的天线，给出了能使阵列天线获得最⼤增益的最佳间距。在⼯程设计应⽤上，

分析了⾼增益单元天线进⾏排阵时排阵间距选择问题。

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1 引⾔

在天线的设计中，为增强天线的⽅向性、提⾼天线增益，经常⽤到天线阵列。天线阵列的辐射特性取决于

阵元的结构、数⽬、排列⽅式以及整个阵的电流幅度和相位分布等因素。由天线阵理论可知，若单元天线的主

瓣波束宽度较窄，为获得较⾼的排阵增益，则要求阵因⼦⽅向图的波瓣也较窄，即需要较⼤的排阵间距。但

是，对于主瓣较宽的天线来说，过⼤的间距反⽽会引起较⼤的副瓣，因此较收银系统操作流程 ⼩的间距是适当的。对于⼀定波束

宽度的单元天线，都有使其获得最⼤排阵增妇女上环 益的排阵间距油画颜料怎么洗 。该⽂定量计算了不同波束宽度单元天线的排阵间距

与天线增益的关系，可以为天线排阵设计提供参考。

2 天线排阵增益最佳间距

以半波振⼦天线等幅同相⼆元阵为例，进⾏定量计算。对于半波振⼦天线，其单元⽅向图函数为：

取不同的排阵间距，得出不同的天线阵列增益，从⽽得出半波介绍我自己的作文 振⼦天线⼆元阵增益与天线排阵间距的关

系，绘制成曲线如图1所⽰。从图中的结果可知，当排阵间距为0．95A时，该⼆元天线阵具有最⾼增益为5．41

dBi，其中排阵对增益的贡献为5．41―2．15=3．26 dB。当排阵间距⼤于0．95 时，天线阵增益反⽽下降，增

益与间距的曲线类似于阻尼振春运是几号到几号 荡的形状，增益最终收敛在5．16 dBi。从上述的分析可以得出，如只考虑天线增

益，则0．95A的排阵间距为最佳间距。当然，此时天线的副瓣会较⾼，天线的长度也会较⼤，在应⽤中要根据

实际电⽓和结构指标要求，选择相应的排阵间距。

由于天线阵列⽅向图是天线单元与阵因⼦的乘积，因此对于不同波束宽度的单元天线，使天线阵列获得

最⼤增益的排阵间距是不同的。单元天

线的波束宽度与使等幅⼆元阵最佳间(仅指使天线阵列获得最⼤增益的排阵间距)的关系曲线如图2所⽰从图2

中可知，单元天线波束越窄(即增益越⾼)，其等幅⼆元阵获得最⼤增益的排阵间距越⼤

3 ⾼增益天线单元排阵增益问题

对于宽波束的天线单元，天线排阵增益问题符合⼀般的估算⽅法，天线的排阵增益G与天线单元个数Ⅳ 的

关系可近似为：

但是对于窄波束的天线单元，天线的排阵增益就需要仔细考虑。⽐如⼋⽊天线和对数周期天线，单元天线本

⾝具有较窄的波束，要通过排阵进⼀步提⾼天线的增益，天线间距的选择⾄关重要。由于单元天线的⽅位和俯

仰⽅向都具有较⼩的尺⼨，因此在排阵时，从结构上考虑可以采⽤较⼩的排阵间距。但是采⽤⼩的排阵间距，

使得天线单元的波束宽度远远⼩于阵因⼦的波束宽度，根据天休闲西服搭配 线⽅向图乘积定理，排阵后天线阵列的波束宽度

没有明显的减⼩，天线阵列的增益相对于天线单元也就没有明显的提⾼，因此天线的排阵效率⾮常低。所以这

种类型天线需要较⼤的排阵间距。表1给出了具有l6 dB(半功率波束宽度为28。28。)的⼋⽊天线组成的⼆元阵

的增益以及排阵所贡献增益与排阵间距的关系

分析表1中的数据，可知：① 对于⾼增益天线单元排阵，排阵间距很⼩时(0．5A)，排阵对增益的贡献很

⼩；② 当排阵间距⼤于2．5 时，天线阵列

增益可以增加3 dB；③ 排阵间距很⼤时，天线主瓣波束变窄，出现栅瓣，不利于实际使⽤。对于⾼增益的

反射⾯天线排阵，由于天线本⾝具有较⼤的尺⼨，⽽窄波束天线所需要的最佳排阵间距也较⼤，因此反射⾯天

线也可以选择合适的排阵间距，来提⾼天线的增益。

4 结束语

从⽂中的论述可以说明⼏个问题：

① 阵列天线增益与排阵间距密切相关，不同的间距可使天线阵列获得不同的排阵增益。对于等幅⼆元阵，

有可能使排阵增益超过3 dB；

②对于不同波束宽度的单元天线，使天线阵列获得最⼤增益的排阵间距是不同的。单元天线波束越窄，其天

线阵列获得最⼤增益的排大学生面试 阵间距越⼤；

③ 对于⾼增益单元天线，要获得较⾼的排阵增益，需要较⼤的排阵间距。