In deze gids bespreken we: Wat is een sparse antenne-array?, Wat wordt bedoeld met een sparse array?, Wanneer gebruik je een sparse array?
Wat is een sparse antenne-array?
Een schaarse antenne-array verwijst naar een array-configuratie waarbij de antennes verder uit elkaar staan vergeleken met een traditionele dichte array. In een schaarse antenne-array is de afstand tussen aangrenzende antennes groter dan de helft van de golflengte van de ontvangen of verzonden signalen. Deze grotere afstand resulteert in minder antennes die een bepaald gebied of volume bestrijken, vandaar de term ‘schaars’. Sparse antenne-arrays worden vaak gebruikt in toepassingen waarbij het verminderen van het aantal antennes het systeemontwerp kan vereenvoudigen, de kosten kan verlagen of kan voldoen aan specifieke operationele vereisten, zoals een brede dekking of interferentiebeperking.
Wat wordt bedoeld met sparse array?
De term “sparse array” verwijst in het algemeen naar een antenne-arrayconfiguratie waarbij het aantal antennes aanzienlijk kleiner is dan wat als volledig bevolkt of dicht zou worden beschouwd. Sparse arrays zijn ontworpen met opzettelijke openingen tussen antennes, die in grootte kunnen variëren, afhankelijk van de toepassing en de gewenste antenneprestatiekenmerken. Deze openingen maken een verminderde onderlinge koppeling tussen antennes mogelijk en kunnen unieke bundelvormingsmogelijkheden bieden, zoals bundelvorming met variabele bundelbreedtes of stuurflexibiliteit in bredere hoeksectoren vergeleken met dichte arrays.
Wanneer moet je een sparse array gebruiken?
Sparse arrays worden doorgaans gebruikt in scenario’s waarin specifieke operationele voordelen opwegen tegen de voordelen van het gebruik van een dichtbevolkte antenne-array. Een veel voorkomende toepassing is in radarsystemen, waar schaarse arrays de onderlinge koppelingseffecten kunnen helpen verminderen en de hoekresolutie in bepaalde richtingen kunnen verbeteren. Sparse arrays zijn ook nuttig in grootschalige antennesystemen zoals phased arrays die worden gebruikt voor satellietcommunicatie of draadloze netwerken, waarbij het minimaliseren van de hardwarecomplexiteit en het maximaliseren van het dekkingsgebied of -volume kritische overwegingen zijn.
Het belangrijkste verschil tussen dichte en dunne arrays is de afstand en dichtheid van de antennes in de arraystructuur. Dichte arrays hebben antennes die dicht bij elkaar zijn geplaatst, meestal met een afstand tussen de elementen die minder dan de helft van de golflengte bedraagt van de signalen die ze verwerken. Deze dichte opstelling maakt nauwkeurige bundelvorming, hoge hoekresolutie en verbeterde ruimtelijke dekking in specifieke richtingen mogelijk. Daarentegen hebben schaarse arrays een grotere afstand tussen de elementen, wat resulteert in minder antennes die hetzelfde gebied of volume bestrijken. Sparse arrays bieden voordelen zoals verminderde onderlinge koppeling, verbeterde robuustheid tegen interferentie en potentiële kostenbesparingen dankzij minder hardwarecomponenten. Ze kunnen echter enige ruimtelijke resolutie en bundelvormnauwkeurigheid opofferen in vergelijking met dichte arrays, afhankelijk van de toepassingsvereisten en ontwerpoverwegingen.
We hopen dat dit artikel over Wat is een sparse antenne-array? gemakkelijk te begrijpen was.