天线波束宽度计算公式

天线的重要指标非常多，我们介绍了极化、驻波比、增益等常规参数后，本期将围绕天线的另一个参数波束宽度进行解析。可以说，波束宽度决定着天线的辐射水平，其涉及的知识面也较为广泛，我们从中选择几项较为重点的内容，进行细致的介绍。

波束宽度（也可称为波瓣宽度），是定向天线（包括板状天线、平板天线等）各类参数中非常重要的一个，它是指在主瓣最大辐射方向两侧，辐射强度降低3dB（功率密度降低一半）的两点间的夹角。



天线增益与波束宽度的关系： G（dBi）=10Lg{32000/（θ3dB,E x θ3dB,H) }

我们可以在天线方向图上了解波束宽度，它一般分为主瓣和旁瓣，以下是对其概念的解析。

【1】主瓣：不同天线有不同的方向图，有些天线的方向图呈现有许多花瓣的形状，其中辐射强度最大的瓣称为主瓣。

【2】旁瓣：天线的方向图除主瓣外，其余的瓣称为旁瓣或副瓣。

覆盖时主要考虑主瓣，旁瓣通常会对周边区域形成干扰，一般应用中都要增强主瓣，抑制旁瓣。但在天线近点位置需要考虑借助旁瓣来消除覆盖盲区。

注意：波束宽度分为水平波束宽度和垂直波束宽度，对应波瓣角也分为水平波束角和垂直波束角。

1、水平波束宽度

意义：它决定了天线水平平面的波束宽度。宽度越宽，在扇区交界处的覆盖越好，但当提高天线倾角时，也越容易发生波束畸变，形成越区覆盖；反之宽度越窄，在扇区交界处覆盖就越差，提高天线倾角可以在一定程度上改善扇区交界处的覆盖，相对而言，不容易产生对其他小区的越区覆盖。

使用注意：市中心基站的站距小，天线倾角大，故应当采用水平波瓣宽度小的天线，郊区选用水平波瓣宽度大的天线。

2、垂直波束宽度

意义：它决定了网络覆盖区中距离向性能的好坏。垂直波瓣宽度越窄，偏离主波束方向时信号衰减越快，就越容易通过调整天线倾角（即俯仰角）准确控制覆盖范围，

使用注意：我们通过观察上图的垂直面方向图。波束应该适当下倾，下倾角度最好使得最大辐射指向图中目标服务区的边缘。如果下倾太多（黄色），服务区远端的覆盖电平会急剧下降；如果下倾太少，覆盖在服务区外，且产生同频干扰问题。

根据上面的解析，我们可以了解到，波束宽度对于平板天线的性能有重要的参考意义。





审核编辑：刘清