Das Konzept eines superdirektiven Antennenarrays basiert auf der extrem hohen Reaktionsfähigkeit und Empfindlichkeit im Vergleich zu herkömmlichen Antennenarrays. Dabei wird eine Anordnung von Antennenelementen so entworfen, dass sie elektromagnetische Energie sehr genau in eine bestimmte Richtung bündeln. Durch diese Energiekonzentration können superdirektive Antennenarrays einen sehr hohen Gewinn und eine sehr hohe räumliche Auflösung erzielen, wodurch sie sich für Anwendungen eignen, die eine präzise Richtwirkung und einen verbesserten Signalempfang erfordern. Superdirektive Arrays werden in Radarsystemen, in der Satellitenkommunikation und in der Radioastronomie eingesetzt, wo es auf Genauigkeit und Empfindlichkeit ankommt.
Eine progressive Array-Antenne besteht aus mehreren Antennenelementen, die elektronisch gesteuert werden, um einen fokussierten Strahl aus Radiowellen oder Mikrowellen zu erzeugen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Antennen, die ihre Richtung mithilfe einer mechanischen Steuerung ändern, passen Phased-Arrays die Phase und Amplitude der Signale in jedem Antennenelement elektronisch an. Diese Fähigkeit ermöglicht es Phased Arrays, ihre Strahlen schnell und präzise auszurichten, ohne die Antennenstruktur physisch zu bewegen. Progressive Arrays bieten Vorteile wie schnelle Strahlabtastung, hohe Agilität und die Fähigkeit, mehrere Strahlen gleichzeitig zu bilden, was sie ideal für Anwendungen wie Radarsysteme, Kommunikationssatelliten und drahtlose Kommunikation macht.
Die Richtwirkung von Antennenarrays bezieht sich auf ihre Fähigkeit, elektromagnetische Strahlung in eine bestimmte Richtung zu fokussieren. Es ist ein Maß dafür, wie fokussiert ein Antennenarray Energie in einem schmalen Strahl sendet oder empfängt. Die Richtwirkung wird üblicherweise durch den Antennengewinn quantifiziert, der das Verhältnis der Strahlungsintensität in Richtung der maximalen Strahlung zu der eines isotropen Strahlers (der in alle Richtungen gleichmäßig strahlt) darstellt. Antennenarrays mit hoher Richtwirkung haben einen hohen Gewinn und sind in der Lage, Signale über große Entfernungen mit minimalem Verlust effizient zu senden oder zu empfangen.
Antennenarrays finden aufgrund ihrer Fähigkeit, die Signalleistung zu verbessern, die Abdeckung zu erhöhen und Flexibilität bei der Strahllenkung und -formung zu bieten, vielfältige Anwendungen in verschiedenen Bereichen. Zu den gängigen Anwendungen gehören Radarsysteme zur Flugsicherung und Wetterüberwachung, bei denen Antennenarrays für eine präzise Zielerkennung und -verfolgung sorgen. In der Telekommunikation werden Antennenarrays in der Satellitenkommunikation, Mobilfunkbasisstationen und WLAN-Routern eingesetzt, um die Signalstärke zu verbessern, Interferenzen zu reduzieren und die Datenübertragungsraten zu erhöhen. Auch in der Radioastronomie zur Beobachtung von Himmelsobjekten und in militärischen Anwendungen für Radarüberwachungs- und Kommunikationssysteme spielen Antennenarrays eine entscheidende Rolle. Ihre Vielseitigkeit und Leistungsfähigkeit machen Antennenarrays in der modernen Technologie für zivile und Verteidigungszwecke unverzichtbar.