Um conjunto de antenas refere-se a uma configuração de múltiplos elementos de antena dispostos em um padrão específico para atingir as características desejadas de radiação ou recepção. Esses elementos trabalham juntos de forma coesa para melhorar o desempenho em comparação com uma única antena. A matriz pode ser projetada para focar a radiação em uma direção específica, direcionar o feixe eletronicamente, aumentar o ganho, melhorar a relação sinal-ruído ou obter diversidade na recepção do sinal. Os conjuntos de antenas encontram aplicações em vários campos, como radar, sistemas de comunicação, redes sem fio e comunicação por satélite, onde o controle direcional, maior sensibilidade ou cobertura espacial são essenciais.
O termo “matriz aérea” é sinônimo de matriz de antenas e refere-se ao mesmo conceito de múltiplas antenas organizadas de forma sistemática para atingir objetivos de desempenho específicos. O uso de “aérea” em alguns contextos, particularmente na literatura mais antiga ou em certas regiões, pode referir-se a antenas usadas para radiodifusão, comunicação ou aplicações de radar. Os arranjos aéreos são projetados com base nos princípios da teoria das antenas e da propagação de ondas eletromagnéticas para otimizar características de desempenho, como diretividade, ganho e correspondência de impedância.
Projetar um conjunto de antenas envolve várias etapas e considerações, dependendo dos requisitos da aplicação e dos parâmetros de desempenho desejados. O processo normalmente começa definindo a faixa de frequência operacional, os requisitos de radiação e as condições ambientais. Em seguida, os elementos da antena são selecionados com base em suas características como ganho, largura de banda e impedância. O espaçamento entre elementos, conhecido como espaçamento entre elementos, é crítico e influencia a diretividade e as capacidades de direção do feixe do conjunto. Técnicas como a tecnologia de array progressivo podem ser usadas para controlar eletronicamente a fase e a amplitude dos sinais entre os elementos do array para obter formação de feixe e controle direcional.
Os sistemas de antenas MIMO (multiple multiple input) podem ser considerados como um tipo de conjunto de antenas, projetado especificamente para sistemas de comunicação sem fio. Os sistemas MIMO usam múltiplas antenas tanto no transmissor quanto no receptor para melhorar o rendimento da comunicação, a confiabilidade e a eficiência espectral, explorando a diversidade espacial e a propagação multipercurso. Embora as antenas MIMO compartilhem semelhanças com conjuntos de antenas tradicionais em termos de múltiplos elementos trabalhando juntos, elas são otimizadas especificamente para protocolos de comunicação sem fio, como Wi-Fi, LTE e 5G, para melhorar as taxas de dados e o desempenho da rede.
O tamanho de um conjunto de antenas pode variar significativamente dependendo da aplicação pretendida, da frequência operacional e dos objetivos do projeto. Pequenos arranjos de antenas podem ser compostos de alguns elementos pouco espaçados, adequados para aplicações que exigem tamanho compacto e área de cobertura limitada. Por outro lado, arranjos de antenas em grande escala podem abranger centenas ou até milhares de elementos, distribuídos por uma área maior, usados em aplicações como sistemas de radar, comunicação por satélite e antenas em fase para aplicações de formação de feixe e direção. O tamanho físico de um conjunto de antenas influencia fatores como ganho, diretividade e a capacidade de lidar com sinais de alta potência, tornando as considerações de tamanho cruciais no projeto e implantação do conjunto de antenas.