Der Strahlformungsgewinn bezieht sich auf die Erhöhung der Signalstärke oder effektiven Strahlungsleistung, die durch gerichtete Fokussierung elektromagnetischer Wellen oder akustischer Wellen mithilfe von Strahlformungstechniken erreicht wird. In der Praxis ermöglicht die Strahlformung Antennen oder Wandlern, die Signalenergie in eine bestimmte Richtung oder auf ein gewünschtes Ziel zu fokussieren, wodurch die Signalstärke in dieser Richtung im Vergleich zu omnidirektionalen Antennen effektiv erhöht wird. Dieser Gewinn wird üblicherweise in Dezibel (dB) gemessen und stellt das Verhältnis der Leistungsdichte in der Hauptkeule (Richtstrahl) des Antennenmusters zur Leistungsdichte in einem Rundstrahlmuster dar. Ein höherer Bohrgewinn weist auf eine bessere Richtwirkung und verbesserte Sende- oder Empfangsfähigkeiten in Anwendungen wie drahtloser Kommunikation, Radarsystemen und akustischer Bildgebung hin.
Beamforming verbessert Kommunikations- und Sensorsysteme, indem es die Effizienz und Leistung der Signalübertragung oder des Signalempfangs verbessert. Durch die Fokussierung der Signalenergie auf bestimmte Richtungen oder Ziele reduziert Beamforming Störungen aus unerwünschten Richtungen und verbessert das Signal-Rausch-Verhältnis (SNR). Daraus ergeben sich mehrere entscheidende Vorteile, darunter eine größere Kommunikationsreichweite, ein erhöhter Datendurchsatz in drahtlosen Netzwerken, verbesserte Erkennungs- und Verfolgungsfähigkeiten in Radar- und Sonarsystemen sowie eine verbesserte räumliche Auflösung bei medizinischen und akustischen Anwendungen. Beamforming ermöglicht auch eine adaptive Signalverarbeitung, sodass Systeme die Ausrichtung von Antennen oder Wandlern dynamisch an Umgebungsbedingungen oder Betriebsanforderungen anpassen können. Insgesamt trägt Beamforming zu einem zuverlässigeren, effizienteren und effektiveren Betrieb verschiedener technologischer Systeme in verschiedenen Bereichen bei.