なぜアンテナアレイを使用するのですか?
* ゲインの増加: 複数のアンテナからの信号を組み合わせることにより、アレイは同じサイズの単一のアンテナよりもかなり高いゲインを達成できます。これは、より強い信号を送信するか、より弱い信号をより効果的に受信できることを意味します。
* 指向性とビームフォーミング: 配列により、送信または受信信号の方向を正確に制御できます。これは、個々のアンテナからの信号の位相と振幅が調整され、特定の方向に集中的なビームを作成するビームフォーミング技術によって達成されます。これは、レーダーや衛星通信など、高い方向精度を必要とするアプリケーションにとって重要です。
* nullステアリング: ビームフォーミングと同様に、アレイを使用して、特定の方向にヌル(低感度の領域)を作成できます。 これは、不要なソースからの干渉を抑制するのに役立ちます。たとえば、ベースステーションは、干渉している送信機に向かってヌルを操縦して、目的のユーザーから受信する信号の品質を向上させる可能性があります。
* 空間多様性: 空間で分離された複数のアンテナは、同じ信号のわずかに異なるバージョンを受信できます。これらの信号を組み合わせることで、マルチパス伝播によって引き起こされるフェードの影響を軽減できます(信号反射)。これにより、挑戦的な環境での信号の信頼性と堅牢性が向上します。
* 複数の入力マルチ出力(MIMO): アンテナアレイは、MIMOシステムの基本です。 これらのシステムは、送信機と受信機の両方で複数のアンテナを使用して、複数のデータストリームを同時に送信し、データのスループットとスペクトル効率を大幅に増加させます。 これは、Wi-Fiや5Gなどの最新のワイヤレス通信技術で広く使用されています。
* 高解像度: レーダーやラジオの天文学などのアプリケーションでは、アンテナアレイがより高い角度分解能を可能にし、密接に間隔をあけたターゲットまたはソースの識別と識別を可能にします。
* sidelobe削減: 適切な設計と信号処理は、サイドローブの強度(メインビーム以外の方向に不要な放射線)を最小限に抑え、信号対雑音比を改善し、干渉を減らすことができます。
要約すると、アンテナアレイは、多くの側面の単一アンテナと比較して優れた性能を提供し、多くの最新のコミュニケーションおよびセンシングシステムに不可欠なコンポーネントになっています。 利用される特定の利点は、アプリケーションとアレイの設計に大きく依存します。