Un réseau d’antennes se réfère à une configuration de plusieurs éléments d’antenne disposés dans un modèle spécifique pour atteindre les caractéristiques de rayonnement ou de réception souhaitées. Ces éléments fonctionnent ensemble de manière cohérente pour améliorer les performances par rapport à une seule antenne. Le tableau peut être conçu pour concentrer le rayonnement dans une direction spécifique, diriger le faisceau électroniquement, augmenter le gain, améliorer le rapport signal / bruit ou réaliser la diversité dans la réception des signaux. Les tableaux d’antennes trouvent que les applications dans divers domaines telles que le radar, les systèmes de communication, les réseaux sans fil et la communication par satellite, où le contrôle directionnel, la sensibilité accrue ou la couverture spatiale sont essentiels.
Le terme « tableau aérien » est synonyme de réseau d’antennes et fait référence au même concept d’antennes multiples organisées de manière systématique pour atteindre des objectifs de performance spécifiques. L’utilisation de «aérienne» dans certains contextes, en particulier dans la littérature plus ancienne ou certaines régions, peut se référer aux antennes utilisées pour la diffusion, la communication ou les applications radar. Les tableaux aériens sont conçus en fonction des principes de la théorie de l’antenne et de la propagation des ondes électromagnétiques pour optimiser les caractéristiques de performance telles que la directivité, le gain et la correspondance d’impédance.
La conception d’un réseau d’antennes implique plusieurs étapes et considérations en fonction des exigences de l’application et des paramètres de performance souhaités. Le processus commence généralement par la définition de la plage de fréquences opérationnelle, des exigences de radiation et des conditions environnementales. Ensuite, les éléments d’antenne sont sélectionnés en fonction de leurs caractéristiques telles que le gain, la bande passante et l’impédance. L’espacement entre les éléments, connu sous le nom d’espacement inter-élément, est critique et influence la directivité et les capacités de direction du faisceau du tableau. Des techniques telles que la technologie de tableau progressive peuvent être utilisées pour contrôler électroniquement la phase et l’amplitude des signaux entre les éléments du tableau pour atteindre la formation de faisceau et le contrôle directionnel.
Les systèmes d’antenne MIMO (entrée multiple multiple) peuvent être considérés comme un type de réseau d’antenne, spécialement conçu pour les systèmes de communication sans fil. Les systèmes MIMO utilisent plusieurs antennes à la fois à l’émetteur et au récepteur pour améliorer le débit de communication, la fiabilité et l’efficacité spectrale en exploitant la diversité spatiale et la propagation des trajets multiples. Alors que les antennes MIMO partagent des similitudes avec les réseaux d’antennes traditionnels en termes d’éléments multiples travaillant ensemble, ils sont spécifiquement optimisés pour les protocoles de communication sans fil tels que le Wi-Fi, le LTE et la 5G pour améliorer les débits de données et les performances du réseau.
La taille d’un réseau d’antennes peut varier considérablement en fonction de son application prévue, de sa fréquence opérationnelle et de ses objectifs de conception. Les petits réseaux d’antennes peuvent être composés de quelques éléments espacés étroitement, adaptés aux applications nécessitant une taille compacte et une zone de couverture limitée. D’un autre côté, les réseaux d’antennes à grande échelle peuvent englober des centaines, voire des milliers d’éléments, répartis sur une zone plus grande, utilisés dans des applications telles que les systèmes radar, la communication par satellite et les antennes de réseau phasé pour les applications de formation de faisceau et de direction. La taille physique d’un réseau d’antennes influence des facteurs tels que le gain, la directivité et la capacité de gérer les signaux de haute puissance, ce qui rend les considérations de taille cruciales dans la conception et le déploiement du réseau d’antennes.