アンテナアレイとは

アンテナアレイはアンテナのグループで、そこから信号が結合されて単一のビームを形成します。 2つ以上のアンテナを含めることができますが、一部のアレイには最大数千の個別の信号放射コンポーネントを含めることができます。 アンテナアレイは、信号品質を改善し、干渉を最小限に抑え、特定の方向に信号を集中させるために使用されます。 また、着信信号の発信元を検出するためにも使用できます。 フェーズドアレイアンテナとも呼ばれるこのデバイスは、各アンテナからのビームが信号のステアリングに使用される干渉を引き起こすことを可能にします。

各アンテナからの各信号の位相は、1つの放射ビームを作成するためにシフトされます。 単一のビームは、120°までの視野内で一方向に移動します。 アンテナアレイのすべての機能はコンピューターによって制御され、ビームの位置は数分の一秒以内に移動できます。 アンテナアレイの最も重要な利点の1つは、1つのアンテナが故障してもシステムが機能することです。 操作の品質は低下しますが、アレイは引き続き機能します。

アンテナアレイにはさまざまな種類があります。 線形アレイには、1つの位相シフターと、アンテナが一列に並んでいます。 光線は1つの水平面または垂直面でのみ偏向できますが、平面アレイは2つの平面でビームを誘導できます。 このタイプはより複雑で、各アンテナには独自の移相器が含まれています。 周波数走査アンテナアレイは、信号の周波数に応じてビームを誘導します。 リターン信号は3次元で表示できます。

アンテナアレイはさまざまな形式をとることができます。 回路基板にエッチングすることも、携帯電話の塔の上部に要素を構成することもできます。 マイクロストリップアンテナアレイは非常に小さく、携帯電話の回路基板に印刷されることがよくあります。 大きなアンテナアレイは、軍事施設で使用されることがあります。

設計段階では、多くの場合、アンテナアレイはコンピューターによってモデル化されます。 アレイ内の各アンテナのサイズとビーム形成容量を決定する計算は複雑です。 困難な数学的問題を解決できるコンピューターソフトウェアがこの目的に使用されており、コンピューターはこの機能をサポートするための十分なパワーを持っている必要があります。 一部のソフトウェアプログラムでは、さまざまな条件下で詳細にビームパターンを視覚化することもできます。 したがって、アンテナアレイの機能は、構築する前に決定できます。