Perché usi array di antenne?
* Aumento del guadagno: Combinando i segnali di più antenne, un array può ottenere un guadagno significativamente più elevato rispetto a una singola antenna della stessa dimensione. Ciò significa che un segnale più forte può essere trasmesso o un segnale più debole può essere ricevuto in modo più efficace.
* Direttività e Beamforming: Gli array consentono un controllo preciso della direzione del segnale trasmesso o ricevuto. Ciò si ottiene attraverso tecniche di formazione del beam, in cui la fase e l'ampiezza dei segnali dalle singole antenne vengono regolate per creare un raggio focalizzato in una direzione specifica. Ciò è cruciale per le applicazioni che richiedono un'elevata precisione direzionale, come la comunicazione radar e satellitare.
* Sterzo nullo: Simile alle prestazioni del beam, possono essere utilizzati array per creare null (aree a bassa sensibilità) in direzioni specifiche. Ciò è utile per sopprimere l'interferenza da fonti indesiderate. Ad esempio, una stazione base potrebbe guidare nulli verso i trasmettitori interferenti per migliorare la qualità del segnale che riceve da un utente desiderato.
* Diversità spaziale: Antenne multiple separate nello spazio possono ricevere versioni leggermente diverse dello stesso segnale. La combinazione di questi segnali può mitigare gli effetti dello sbiadimento causato dalla propagazione multipath (riflessioni del segnale). Ciò migliora l'affidabilità del segnale e la robustezza in ambienti impegnativi.
* Uscita multipla input multipli (MIMO): Gli array di antenne sono fondamentali per i sistemi MIMO. Questi sistemi utilizzano più antenne sia nel trasmettitore che nel ricevitore per trasmettere più flussi di dati contemporaneamente, aumentando significativamente il throughput dei dati e l'efficienza spettrale. Questo è ampiamente utilizzato nelle moderne tecnologie di comunicazione wireless come Wi-Fi e 5G.
* Risoluzione più alta: In applicazioni come il radar e la radio astronomia, gli array di antenne consentono una maggiore risoluzione angolare, consentendo l'identificazione e la discriminazione di obiettivi o fonti strettamente distanziati.
* Riduzione del sidelobe: La progettazione e l'elaborazione del segnale adeguate possono ridurre al minimo la resistenza dei secondi (radiazioni indesiderate in direzioni diverse dal raggio principale), migliorando il rapporto segnale-rumore e riducendo l'interferenza.
In sintesi, gli array di antenne offrono prestazioni superiori rispetto alle singole antenne in numerosi aspetti, rendendoli componenti essenziali in molti moderni sistemi di comunicazione e rilevamento. I vantaggi specifici utilizzati dipendono fortemente dall'applicazione e dalla progettazione dell'array.