Een antenne-array verwijst naar een configuratie van meerdere antenne-elementen die in een specifiek patroon zijn gerangschikt om de gewenste stralings- of ontvangstkarakteristieken te bereiken. Deze elementen werken op samenhangende wijze samen om de prestaties te verbeteren in vergelijking met een enkele antenne. De array kan worden ontworpen om straling in een specifieke richting te focusseren, de straal elektronisch te sturen, de versterking te vergroten, de signaal-ruisverhouding te verbeteren of diversiteit in signaalontvangst te bereiken. Antenne-arrays vinden toepassingen op verschillende gebieden, zoals radar, communicatiesystemen, draadloze netwerken en satellietcommunicatie, waar richtingscontrole, verhoogde gevoeligheid of ruimtelijke dekking essentieel zijn.
De term “antenne-array” is synoniem met antenne-array en verwijst naar hetzelfde concept van meerdere antennes die op een systematische manier zijn georganiseerd om specifieke prestatiedoelstellingen te bereiken. Het gebruik van “antenne” in sommige contexten, vooral in oudere literatuur of in bepaalde regio’s, kan verwijzen naar antennes die worden gebruikt voor uitzendingen, communicatie of radartoepassingen. Luchtarrays zijn ontworpen op basis van de principes van de antennetheorie en de voortplanting van elektromagnetische golven om prestatiekenmerken zoals directiviteit, versterking en impedantie-matching te optimaliseren.
Het ontwerpen van een antenne-array omvat verschillende stappen en overwegingen, afhankelijk van de toepassingsvereisten en gewenste prestatieparameters. Het proces begint doorgaans met het definiëren van het operationele frequentiebereik, de stralingsvereisten en de omgevingsomstandigheden. Vervolgens worden de antenne-elementen geselecteerd op basis van hun kenmerken zoals versterking, bandbreedte en impedantie. De afstand tussen de elementen, ook wel de afstand tussen de elementen genoemd, is van cruciaal belang en beïnvloedt de richtingsgevoeligheid en de bundelstuurmogelijkheden van de array. Technieken zoals progressieve array-technologie kunnen worden gebruikt om de fase en amplitude van signalen tussen array-elementen elektronisch te regelen om bundelvorming en directionele controle te bereiken.
MIMO-antennesystemen (multiple multiple input) kunnen worden beschouwd als een soort antenne-array, speciaal ontworpen voor draadloze communicatiesystemen. MIMO-systemen gebruiken meerdere antennes bij zowel de zender als de ontvanger om de communicatiedoorvoer, betrouwbaarheid en spectrale efficiëntie te verbeteren door gebruik te maken van ruimtelijke diversiteit en multipath-voortplanting. Hoewel MIMO-antennes overeenkomsten vertonen met traditionele antenne-arrays wat betreft de samenwerking van meerdere elementen, zijn ze specifiek geoptimaliseerd voor draadloze communicatieprotocollen zoals Wi-Fi, LTE en 5G om de datasnelheden en netwerkprestaties te verbeteren.
De grootte van een antenne-array kan aanzienlijk variëren, afhankelijk van de beoogde toepassing, operationele frequentie en ontwerpdoelstellingen. Kleine antenne-arrays kunnen worden samengesteld uit een paar dicht bij elkaar geplaatste elementen, geschikt voor toepassingen die een compact formaat en een beperkt dekkingsgebied vereisen. Aan de andere kant kunnen grootschalige antenne-arrays honderden of zelfs duizenden elementen omvatten, verdeeld over een groter gebied, die worden gebruikt in toepassingen zoals radarsystemen, satellietcommunicatie en antennes voor beamforming- en stuurtoepassingen. De fysieke grootte van een antenne-array beïnvloedt factoren zoals versterking, directiviteit en het vermogen om signalen met hoog vermogen te verwerken, waardoor overwegingen over de grootte van cruciaal belang zijn bij het ontwerp en de implementatie van antenne-arrays.