In questa guida parleremo di cos’è un array di antenne sparse, cosa si intende per array sparse e quando utilizzare un array sparse.
Cos’è un array di antenne sparse?
Un array di antenne sparse si riferisce a una configurazione di array in cui le antenne sono distanziate maggiormente rispetto a un array denso tradizionale. In un array di antenne sparse, la spaziatura tra antenne adiacenti è maggiore della metà della lunghezza d’onda dei segnali ricevuti o trasmessi. Questa maggiore spaziatura si traduce in un minor numero di antenne che coprono una determinata area o volume, da cui il termine “sparso”. Gli array di antenne sparse vengono spesso utilizzati in applicazioni in cui la riduzione del numero di antenne può semplificare la progettazione del sistema, ridurre i costi o soddisfare requisiti operativi specifici come un’ampia copertura o la mitigazione delle interferenze.
Cosa si intende per array sparso?
Il termine “array sparso” si riferisce generalmente a una configurazione di array di antenne in cui il numero di antenne è significativamente inferiore a quello che sarebbe considerato completamente popolato o denso. Gli array sparsi sono progettati con spazi intenzionali tra le antenne, che possono variare di dimensioni a seconda dell’applicazione e delle caratteristiche prestazionali desiderate dell’antenna. Questi spazi consentono un ridotto accoppiamento reciproco tra le antenne e possono fornire capacità di beamforming uniche, come il beamforming con larghezze di fascio variabili o la flessibilità di guida in settori angolari più ampi rispetto agli array densi.
Quando utilizzare un array sparso?
Gli array sparsi vengono generalmente utilizzati in scenari in cui i vantaggi operativi specifici superano i vantaggi derivanti dall’utilizzo di un array di antenne densamente popolato. Un’applicazione comune è nei sistemi radar, dove gli array sparsi possono aiutare a ridurre gli effetti di accoppiamento reciproco e migliorare la risoluzione angolare in determinate direzioni. Gli array sparsi sono utili anche nei sistemi di antenne su larga scala come gli array a fasi utilizzati per le comunicazioni satellitari o le reti wireless, dove ridurre al minimo la complessità dell’hardware e massimizzare l’area o il volume di copertura sono considerazioni critiche.
La differenza principale tra gli array densi e quelli sparsi è la spaziatura e la densità delle antenne nella struttura dell’array. Gli array densi hanno antenne posizionate vicine tra loro, tipicamente con una spaziatura tra gli elementi inferiore alla metà della lunghezza d’onda dei segnali che gestiscono. Questa disposizione densa consente una precisa modellazione del fascio, un’elevata risoluzione angolare e una migliore copertura spaziale in direzioni specifiche. Al contrario, gli array sparsi hanno una maggiore spaziatura tra gli elementi, con conseguente minor numero di antenne che coprono la stessa area o volume. Gli array sparsi offrono vantaggi come un ridotto accoppiamento reciproco, una migliore robustezza contro le interferenze e potenziali risparmi sui costi grazie al minor numero di componenti hardware. Tuttavia, potrebbero sacrificare la risoluzione spaziale e l’accuratezza della forma del fascio rispetto agli array densi, a seconda dei requisiti dell’applicazione e delle considerazioni di progettazione.
Ci auguriamo che questo articolo su cosa sono le antenne sparse sia stato facile da capire.