Radarnebenkeulen werden durch das physikalische Design und die Konstruktion der Radarantenne verursacht. Unvollkommenheiten in Form, Größe und Struktur der Antenneneinspeisung können zu unbeabsichtigten Strahlungsmustern führen. Darüber hinaus tragen Wellenbeugung an den Antennenkanten und Schwankungen in der Stromverteilung entlang der Antennenelemente zur Bildung von Nebenkeulen bei.
Ultraschall-Nebenkeulen werden durch ähnliche Faktoren verursacht, darunter das physikalische Design des Schallkopfs und die Art und Weise, wie er akustische Wellen aussendet. Durch Beugung und Streuung der Schallwellen an den Rändern der Wandlerelemente entstehen Nebenkeulen. Variationen in den Eigenschaften und Unvollkommenheiten des piezoelektrischen Materials in der Wandlerkonstruktion tragen ebenfalls zum Vorhandensein von Nebenkeulen bei.
Um Nebenkeulen im Ultraschall zu reduzieren, können verschiedene Techniken eingesetzt werden. Eine Methode ist die Apodisierung, bei der die Amplitude der Signale über die Wandlerelemente variiert wird, um das Strahlprofil zu glätten. Die Verwendung eines Wandlers mit einer größeren Apertur kann auch dazu beitragen, die Energie effektiver zu bündeln. Darüber hinaus kann der Einsatz fortschrittlicher Signalverarbeitungstechniken wie Beamforming und adaptive Filterung die Auswirkungen von Nebenkeulen minimieren.
Nebenkeulen verursachen mehrere Probleme, darunter eine verringerte Bildqualität und eine mögliche Fehlinterpretation von Daten. In Radarsystemen können Nebenkeulen zu Fehlerkennungen und Zielstörungen führen, was zu ungenauen Messungen und einer verminderten Leistung führt. Bei der Ultraschallbildgebung können Nebenkeulen Artefakte erzeugen und die wahre Darstellung des gescannten Bereichs verdecken, was eine genaue Diagnose und Interpretation medizinischer Zustände erschwert.
Um Nebenkeulen in einer Antenne zu reduzieren, können verschiedene Techniken angewendet werden. Ein Ansatz besteht darin, eine konische Speiseverteilung zu verwenden, bei der die den Antennenelementen zugeführte Leistung von der Mitte zu den Rändern hin allmählich abnimmt, wodurch die Nebenkeulenintensität minimiert wird. Eine andere Methode besteht darin, Antennenarrays mit sorgfältig ausgelegten Elementabständen und Phasenverschiebungen zu verwenden, um Nebenkeulen zu unterdrücken. Darüber hinaus kann der Einsatz fortschrittlicher Materialien und Konstruktionstechniken zur Verbesserung der Genauigkeit und Gleichmäßigkeit von Antennenelementen dazu beitragen, Nebenkeulen zu reduzieren.