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标题: 原来智能天线的原理就是中学物理的干涉实验 [查看完整版帖子] [打印本页]

时间: 2011-6-18 17:39

作者: odyssey_2010 标题: 原来智能天线的原理就是中学物理的干涉实验

波束赋形beamforming是智能天线使用的主要技术。波束赋形beamforming是应用传感器阵列实现定向信号发送或接收的信号处理技术。波束赋形技术能够在某个特定角度（目标用户）增强信号，在另一个特定角度（非目标用户，或者障碍物）减弱信号。波束赋形能够同时在发送端和接收端实现空间的选择性。相比具有全向接收/发送天线的改善被称为接收/发射增益（或损失）。
   波束赋形可用于无线电或声波。在雷达，声纳，地震学，无线通信，射电天文学，语音，音响，和生物医学等领域有广泛应用。自适应波束赋形技术通过自适应空间滤波和抗干扰技术来探测和估计一个传感器阵列输出的数据的signal-of-interest。
   Beamforming利用了物理学上的干涉（ interference）原理。干涉是两列或两列以上的波在空间中重叠时发生叠加从而形成新波形的现象。例如采用光学分束器将一束来自单色点光源的光分成两束后，再让它们在空间中的某个区域内重叠，将会发现在重叠区域内的光强并不是均匀分布的：其明暗程度随其在空间中位置的不同而变化，最亮的地方超过了原先两束光的光强之和，而最暗的地方光强有可能为零，这种光强的重新分布被称作“干涉条纹”。
   两列波在同一介质中传播发生重叠时，重叠范围内介质的质点同时受到两个波的作用。若波的振幅不大，此时重叠范围内介质质点的振动位移等于各别波动所造成位移的矢量和，这称为波的叠加原理。若两波的波峰（或波谷）同时抵达同一地点，称两波在该点同相，干涉波会产生最大的振幅，称为相长干涉（constructive interference 建设性干涉）；若两波之一的波峰与另一波的波谷同时抵达同一地点，称两波在该点反相，干涉波会产生最小的振幅，称为相消干涉（destructive interference摧毁性干涉）。
   在智能天线应用中，在我们需要的方向，智能天线设法产生相长干涉，在我们不需要的方向，智能天线设法产生相消干涉。

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