Jemand hat versucht, mir den Prozess der Strahlformung zu erklären und wie die Strahlformung weitaus effizienter ist als ein omnidirektionales Signal mit ähnlicher Amplitude.
Dies schien damals offensichtlich: Die Leistung des Signals ist proportional zum Integral über die Zeit. Da die Größe also nur in der gewünschten Richtung groß ist, müssen Sie nur die Leistung für diesen Teil liefern.
Aber so wie ich es verstanden habe, verwendet Strahlformung Interferenzmuster, um sicherzustellen, dass die Signalstärke in einer Richtung (dem „Strahl“) viel größer ist als in anderen. Ich gehe davon aus, dass die maximale Amplitude des Signals nicht größer werden kann als die Summe der Amplituden der Punktquellen.
Nehmen wir also an, ich habe 2 Punktquellen, um meinen (zugegebenermaßen ziemlich schrecklichen) Strahl zu formen. Ich modelliere sie so, dass beide Sinuswellen mit der Amplitude A omnidirektional aussenden. Die maximale Amplitude der Störung beträgt jetzt 2*A. Und die verbrauchte Leistung skaliert mit dem doppelten Integral des Sinus über die Zeit.
Vergleichen Sie dies nun mit einer einzelnen omnidirektionalen Punktquelle mit äquivalenter Amplitude (2*A). Dies skaliert auch mit dem doppelten Integral des Sinus über die Zeit.
Wo kommen also die Energieeinsparungen ins Spiel? Liegt es daran, dass ich die Verringerung der Signalstärke mit der Entfernung ignoriert habe? Aber das sollte so oder so umgekehrt mit der Entfernung ^ 2 skalieren, oder? Sind meine Kühe zu rund?
Betreff. "... wie Beamforming weitaus effizienter ist als ein omnidirektionales Signal mit ähnlicher Amplitude." Diese Aussage impliziert, dass das Ziel darin besteht, das Signal in eine bestimmte Richtung zu übertragen. Wenn stattdessen das Ziel darin bestand, in alle Richtungen zu senden (wie ein Fernsehsender), würde Beamforming offensichtlich nicht funktionieren.
In Ihrem Beispiel (einem Interferometer mit zwei Elementen) würde, obwohl die Eingangsleistung in beiden Systemen gleich sein kann, die Signalamplitude im System mit zwei Elementen in den Richtungen verdoppelt werden, in denen die Signale von den beiden Elementen in Phase sind. Wenn dies also die gewünschten Richtungen wären, wäre das Zwei-Elemente-System in Bezug auf die Leistung viermal so effizient. In den Richtungen, in denen die Signale phasenverschoben sind (Nullausgang), wäre keine Eingangsleistung erforderlich.
Jon Kuster
SicherheitN00b
Michael Seifert
SicherheitN00b