La energía aún se conserva porque al transmitir con dos antenas omnidireccionales sincronizadas, se crea una antena direccional. Si cada antena transmite \ $ 1W \ $, y hay dos antenas, y la potencia total transmitida es \ $ 2W \ $. Pero, si su matriz tiene (por ejemplo) una ganancia de \ $ 3dBd \ $, entonces un receptor en el lóbulo principal de esa antena verá efectivamente \ $ 4W \ $ (\ $ 2W \ cdot 3dBd \ $). La energía se conserva porque una antena receptora no en el lóbulo principal de la antena transmisora verá menos que \ $ 2W \ $.
Esto funciona porque dependiendo de la orientación del receptor a la matriz de la antena transmisora, la radiación de cada antena en la matriz transmisora puede llegar en fase y, por lo tanto, agregar constructivamente a la antena receptora. O bien, la radiación puede estar desfasada y cancelarse.
Supongamos que tiene dos antenas y las alimenta \ $ 180 ^ \ circ \ $ fuera de fase. Es decir, el voltaje en la antena A es siempre opuesto al voltaje en la antena B.
Si estas antenas ocupan exactamente el mismo espacio (de alguna manera, como un experimento mental), entonces no habrá poder. Los campos exactamente opuestos de cada antena significarán que no hay campo. No hay voltaje, ni corriente, ni energía, como si hubiera hecho esto:
simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab
Puede cambiar el voltaje que desee, pero no fluirá ninguna corriente. Es decir, la impedancia de esta matriz de antenas es \ $ \ infty \ Omega \ $: parece un circuito abierto.
Sin embargo, si estas antenas se colocan separadas por la mitad de una longitud de onda, entonces se introduce un cambio de fase \ $ 180 ^ \ circ \ $ adicional. Ahora, los voltajes en una antena están agregando a los voltajes de la otra antena, ya que están en fase. Por lo tanto, en las direcciones alineadas con la matriz, el voltaje es dos veces lo que era con una sola antena. Como la potencia es proporcional al cuadrado del voltaje, la potencia aparente es cuatro veces lo que sería con una sola antena.
Sin embargo, al lado de la matriz, uno es equidistante a las antenas. Por lo tanto, la fase de cada antena es lo que era en el transmisor: \ $ 180 ^ \ circ \ $ diferente, es decir, exactamente lo contrario. No hay voltaje en absoluto, y no hay poder. Que no hay poder aquí es cómo puede haber una cantidad desproporcionada de poder en la dirección en línea con la matriz.
Las antenas interactúan, pero esto no hace que nada sea imposible, o incluso realmente tan complicado. No permita que el hecho de que la otra antena se encuentra a cierta distancia lo confunda: esto aparece como un voltaje a través del punto de alimentación que es una función de la señal de entrada. Se sumará o restará del voltaje alimentado a la antena, dependiendo de la geometría particular de la matriz, y el resultado es solo un cambio en la impedancia del punto de alimentación.
