Antenna design via inverse beamforming

The electromagnetic power generated by a linear phased-array system of radiating dipoles is analyzed theoretically. We introduce the concept of forced phase shift for any pair of dipoles, thus enabling wide-range adaptability of the antenna beam pattern. The exact solution of the electromagnetic power results in a set of formulae that can be used to solve the inverse problem of determining the optimum configuration of the phase shifts. Such a configuration guarantees that a modeled distribution of the radiating powers coincides with the predefined requirements as well as possible. Discretization of the continuous model is adopted so the optimum solution can be found for selected zones in the vicinity of the source of radiation.

---

Moc elektromagnetyczna generowana przez liniową fazową matrycę dipolu antenowego została przeanalizowana teoretycznie. Wykorzystano ideę wymuszonego przesunięcia fazowego dla każdej pary dipolu, co umożliwiło zastosowanie anteny do pracy szerokopasmowej. Dokładna analiza mocy elektromagnetycznej pozwoliła na sformułowanie warunków umożliwiających rozwiązanie problemu odwrotnego - określenia optymalnej konfiguracji przesunięcia fazowego. Taka konfiguracja gwarantuje że rozkład promieniowanej mocy odpowiada założonym wymaganiom. Zastosowano dyskretyzację modelu ciągłego do określenia optymalnej pracy anteny w wybranych obszarach sąsiedztwa źródła promieniowania.