Il beamforming analogico e il beamforming digitale sono tecniche utilizzate nei sistemi di antenne per modellare e dirigere i segnali in radiofrequenza verso direzioni specifiche, migliorando la comunicazione o le prestazioni di rilevamento. La differenza principale è il modo in cui elaborano i segnali:
Il beamforming analogico regola la fase e l’ampiezza dei segnali utilizzando componenti analogici come sfasamenti e attenuatori. Funziona nel dominio della radiofrequenza (RF), modificando direttamente le caratteristiche del segnale prima della trasmissione o della ricezione. Il beamforming analogico è più semplice e più efficiente dal punto di vista energetico rispetto al beamforming digitale, ma offre meno flessibilità nella regolazione dinamica delle caratteristiche del fascio.
Il beamforming ibrido combina elementi delle tecniche di beamforming analogico e digitale. Solitamente utilizza componenti analogici per la formazione grossolana del fascio (ad esempio, l’orientamento del fascio abbagliante) e l’elaborazione digitale per la regolazione fine delle caratteristiche del fascio. Questo approccio bilancia l’efficienza del beamforming analogico con la flessibilità e la precisione del beamforming digitale, rendendolo adatto ai moderni sistemi di comunicazione wireless, in particolare nelle frequenze delle onde millimetriche dove le antenne di rete sono dense e complesse.
Il beamforming analogico si basa sugli sfasamenti per regolare la fase dei segnali negli array di antenne, dirigendo efficacemente il raggio verso le direzioni desiderate. Funziona nel dominio RF, manipolando i segnali prima di convertirli in forma digitale. Il beamforming analogico è semplice ed efficiente dal punto di vista energetico, ma manca delle capacità adattive e del controllo dettagliato offerti dal beamforming digitale. È adatto per applicazioni in cui i modelli di fascio fissi e la semplicità hanno la priorità rispetto alle regolazioni dinamiche del fascio.
Gli svantaggi del beamforming analogico includono l’adattabilità limitata alle mutevoli condizioni e requisiti ambientali. A differenza del beamforming digitale, che può regolare dinamicamente le caratteristiche del raggio e ottimizzare le prestazioni in tempo reale, il beamforming analogico richiede in genere una regolazione manuale o configurazioni predefinite. Questa limitazione può limitarne l’efficacia in scenari in cui sono comuni rapidi cambiamenti nelle condizioni del segnale o nei requisiti del raggio, come nelle comunicazioni mobili o nei sistemi radar. Inoltre, il beamforming analogico può soffrire di una precisione ridotta rispetto ai metodi digitali, in particolare in ambienti complessi con interferenze o effetti di propagazione multipercorso.