天线波束成形的基础知识入门

天线的各项参数中，波束成形是一个比较特别的存在，它源于自适应天线的一个概念。接收端的信号处理，可以通过对多天线阵元接收到的各路信号进行加权合成，形成所需的理想信号。

从天线方向图视角来看，这样做相当于形成了规定指向上的波束。本文将围绕天线的波束宽度及其变化进行讲解，通过图例详细展开。

一、天线的波束宽度

我们重新再来了解一下天线的定义，它是指能够有效地向空间某特定方向辐射电磁波或能够有效地接收空间某特定方向来的电磁波的装置。天线具有能量转换和定向辐射（接收）的功能。

从上图可以看出，天线发射的无线信号方向图像一个“汽车轮胎”，将“轮胎”压扁，信号就越集中（如下图），实际使用的天线就是采用一个或者多个辐射单元来实现的。

1、天线的水平面波束宽度

2、天线的垂直面波束宽度

二、天线的波束宽度变化

1、水平面波束宽度

（1）通过改变天线的底板宽度与底板边界条件可以改变波束宽度。

（2）通过增加阵列可以压缩波束宽度。

（3）可增加角反射板使天线的水平波束宽度变窄。

2、垂直面波束宽度

（1）增加垂直面振子数量可以压窄垂直面波束宽度。

3、天线的波束赋形

赋形设计主要是通过改变馈入每个振子的幅度和相位，进行波束的优化组合，达到上侧副瓣抑制，下侧零点填充的效果。

一般情况下，在优化仿真时可以通过计算得出其每个振子需要改变的权值，来达到赋型的效果。