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天线工程

天线阵列波束成形计算器

实时计算线性相控阵阵列因子 · 设置阵元数N · 间距d/λ · 扫描角θ₀ · 加权函数 · 极坐标方向图与dB矩形图 · 栅瓣自动检测

阵列参数
阵元数 N8
阵元间距 d/λ0.50
无栅瓣条件:d/λ < 1/(1+|sinθ₀|)
扫描角 θ₀0 °
加权函数
栅瓣警告: 阵元间距过大,可见空间内已出现栅瓣。
— °
HPBW(半功率波束宽度)
— dB
第一旁瓣电平
— dBi
方向性增益
栅瓣
极坐标方向图(归一化线性幅度)
AF(θ) — dB vs 角度

理论说明

阵列因子(线阵):

$$AF(\theta) = \sum_{n=0}^{N-1} w_n \cdot e^{j n k d \sin\theta}$$

其中 $k = 2\pi/\lambda$,扫描相位差:$\psi = kd(\sin\theta - \sin\theta_0)$

均匀加权闭合形式:

$$|AF(\psi)| = \left|\frac{\sin(N\psi/2)}{N\sin(\psi/2)}\right|$$

栅瓣条件: $d > \frac{\lambda}{1+|\sin\theta_0|}$

工程提示: 5G毫米波(28GHz)基站采用64~256单元UPA(均匀平面阵列)进行波束成形。半波长间距(d=0.5λ)是可实现全空间扫描且无栅瓣的标准设计。Chebyshev锥削在指定等纹波旁瓣电平下实现最窄波束,是最优幅度加权方案。