AntennenarraySystemen

Antennearray-Systeme, auch Antennenarray-Systeme genannt, sind Koordinationsstrukturen aus mehreren Antennenelementen, die gemeinsam betrieben werden, um die ausgesandte oder empfangene Funkstrahlung gezielt zu beeinflussen. Ziel ist es, gerichtete Strahlen zu erzeugen, die Sendeleistung effizienter zu nutzen, eine bessere Empfangsempfindlichkeit zu erreichen oder mehrere Richtungen gleichzeitig abzudecken.

Zentrale Komponenten sind die Antennenelemente, das Feed-Netzwerk sowie die Steuerung der Phasen und Amplituden jedes Elements. Durch phasen- und amplitudenmäßige Steuerung lässt sich der sogenannte Array-Faktor bestimmen, der die Richtcharakteristik des Systems maßgeblich beeinflusst. Typische Strahlformen werden durch Gewichtungen festgelegt; gleichförmige Gewichtung erzeugt eine breite Hauptkeule, während spezielle Gewichtungen Nebengekeulen minimieren oder Nebenwirkungen optimieren.

Aufbauformen reichen von linearen Arrays über planare (Flächen-Arrays) bis zu zirkularen oder ringförmigen Anordnungen. Bei Planar-Arrays lassen sich Strahlen in zwei Achsen abscannen; zirkulare Arrays ermöglichen eine rotationssymmetrische Abdeckung.

Für Abstand und Wellenlänge gilt üblicherweise der Halbwellendistanz als grober Richtwert; Abstände größer als lambda/2 erhöhen Seitenkeulen, während kleinere Abstände die Abdeckungsqualität beeinflussen.

Anwendungen finden sich in Radar, Satellitenkommunikation, Mobilfunk (MIMO), WLAN und der Funkmesstechnik. Vorteile sind erhöhte Direktivität, Reichweite, verbesserte Störunterdrückung und Mehrkanalbetrieb; Herausforderungen umfassen Kosten, Komplexität, Kalibrierung, Mutual-Kopplung und Phasenrauschen.