Enjenyè elektwonik yo konnen antèn yo voye epi resevwa siyal sou fòm vag enèji elektwomayetik (EM) ke ekwasyon Maxwell yo dekri. Menm jan ak anpil sijè, ekwasyon sa yo, ak pwopagasyon, pwopriyete elektwomayetis, ka etidye nan diferan nivo, soti nan tèm relativman kalitatif rive nan ekwasyon konplèks.
Gen anpil aspè nan pwopagasyon enèji elektwomayetik, youn ladan yo se polarizasyon, ki ka gen diferan degre enpak oswa enkyetid nan aplikasyon yo ak konsepsyon antèn yo. Prensip debaz polarizasyon yo aplike nan tout radyasyon elektwomayetik, ki gen ladan RF/san fil, enèji optik, epi yo souvan itilize nan aplikasyon optik.
Ki sa ki polarizasyon antèn?
Anvan nou konprann polarizasyon an, nou dwe premye konprann prensip debaz ond elektwomayetik yo. Ond sa yo konpoze de chan elektrik (chan E) ak chan mayetik (chan H) epi yo deplase nan yon sèl direksyon. Chan E ak H yo pèpandikilè youn ak lòt epi ak direksyon pwopagasyon ond plan an.
Polarizasyon refere a plan chan elektrik la nan pèspektiv transmetè siyal la: pou polarizasyon orizontal, chan elektrik la ap deplase sou kote nan plan orizontal la, alòske pou polarizasyon vètikal, chan elektrik la ap osile monte desann nan plan vètikal la (figi 1).
Figi 1: Ond enèji elektwomayetik yo konpoze de konpozan chan mayetik E ak H ki pèpandikilè youn ak lòt.
Polarizasyon lineyè ak polarizasyon sikilè
Mòd polarizasyon yo enkli bagay sa yo:
Nan polarizasyon lineyè debaz, de polarizasyon posib yo ortogonal (pèpandikilè) youn ak lòt (Figi 2). An teyori, yon antèn reseptè ki polarize orizontalman pap "wè" yon siyal ki soti nan yon antèn ki polarize vètikalman e vis vèsa, menm si tou de ap opere nan menm frekans lan. Pi byen yo aliyen, se plis siyal la kaptire, epi transfè enèji a maksimize lè polarizasyon yo koresponn.
Figi 2: Polarizasyon lineyè bay de opsyon polarizasyon nan yon ang dwat youn ak lòt.
Polarizasyon oblik antèn lan se yon kalite polarizasyon lineyè. Menm jan ak polarizasyon orizontal ak vètikal debaz, polarizasyon sa a sèlman gen sans nan yon anviwònman terès. Polarizasyon oblik la fèt nan yon ang ±45 degre ak plan referans orizontal la. Pandan ke sa a se reyèlman jis yon lòt fòm polarizasyon lineyè, tèm "lineyè" a anjeneral refere sèlman a antèn polarize orizontalman oswa vètikalman.
Malgre kèk pèt, siyal voye (oswa resevwa) pa yon antèn dyagonal yo posib sèlman avèk antèn ki polarize orizontalman oswa vètikalman. Antèn ki polarize oblikman yo itil lè polarizasyon youn oswa toude antèn yo enkoni oswa chanje pandan itilizasyon.
Polarizasyon sikilè (CP) pi konplèks pase polarizasyon lineyè. Nan mòd sa a, polarizasyon ki reprezante pa vektè chan E a vire pandan siyal la ap pwopaje. Lè yo vire l adwat (gade deyò transmetè a), polarizasyon sikilè a rele polarizasyon sikilè men dwat (RHCP); lè yo vire l agoch, polarizasyon sikilè men gòch (LHCP) (Figi 3)
Figi 3: Nan polarizasyon sikilè, vektè chan mayetik E yon ond elektwomayetik vire; wotasyon sa a ka dwat oswa goch.
Yon siyal CP konsiste de de ond ortogonal ki pa nan faz. Gen twa kondisyon ki nesesè pou jenere yon siyal CP. Chan E a dwe konsiste de de konpozan ortogonal; de konpozan yo dwe 90 degre pa nan faz epi egal an anplitid. Yon fason senp pou jenere CP se sèvi ak yon antèn elikoidal.
Polarizasyon eliptik (EP) se yon kalite CP. Ond polarize eliptikman yo se benefis ki pwodui pa de ond polarize lineyèman, tankou ond CP. Lè de ond polarize lineyèman ki pèpandikilè youn ak lòt ak anplitid inegal yo konbine, yo pwodui yon ond polarize eliptikman.
Faktè pèt polarizasyon (PLF) la dekri diferans polarizasyon ant antèn yo. Paramèt sa a eksprime an desibèl (dB) epi li se yon fonksyon diferans nan ang polarizasyon ant antèn transmisyon ak resepsyon an. Teyorikman, PLF la ka varye ant 0 dB (pa gen pèt) pou yon antèn ki parfe aliyen rive nan dB enfini (pèt enfini) pou yon antèn ki parfe ortogonal.
An reyalite, sepandan, aliyman (oswa move aliyman) polarizasyon an pa pafè paske pozisyon mekanik antèn nan, konpòtman itilizatè a, distòsyon kanal la, refleksyon miltipoutwa, ak lòt fenomèn ka lakòz kèk distòsyon angilè nan chan elektwomayetik transmèt la. Okòmansman, pral gen 10 - 30 dB oswa plis nan "flit" kwa-polarizasyon siyal ki soti nan polarizasyon ortogonal la, ki nan kèk ka ka ase pou entèfere ak rekiperasyon siyal ki vle a.
Okontrè, PLF aktyèl la pou de antèn aliyen ak polarizasyon ideyal la ka 10 dB, 20 dB, oswa plis, selon sikonstans yo, epi li ka anpeche rekiperasyon siyal la. Nan lòt mo, kwa-polarizasyon ki pa te prevwa ak PLF ka fonksyone nan tou de sans yo lè yo entèfere ak siyal la vle a oswa diminye fòs siyal la vle a.
Poukisa nou ta dwe bay polarizasyon enpòtans?
Polarizasyon fonksyone nan de fason: plis de antèn yo aliyen epi yo gen menm polarizasyon an, se plis fòs siyal yo resevwa a ap bon. Okontrè, yon move aliyman polarizasyon fè li pi difisil pou reseptè yo, kit yo gen entansyon oswa yo pa satisfè, pou yo kaptire ase siyal ki enterese yo. Nan anpil ka, "kanal" la defòme polarizasyon ki transmèt la, oswa youn oswa toude antèn yo pa nan yon direksyon estatik fiks.
Chwa polarizasyon pou itilize a anjeneral detèmine pa enstalasyon an oswa kondisyon atmosferik yo. Pa egzanp, yon antèn polarize orizontalman ap pi byen pèfòme epi kenbe polarizasyon li lè li enstale toupre plafon an; okontrè, yon antèn polarize vètikal ap pi byen pèfòme epi kenbe pèfòmans polarizasyon li lè li enstale toupre yon miray bò.
Antèn dipol ki pi itilize a (senp oswa pliye) polarize orizontalman nan oryantasyon montaj "nòmal" li a (Figi 4) epi souvan li vire 90 degre pou sipoze polarizasyon vètikal lè sa nesesè oswa pou sipòte yon mòd polarizasyon pi pito (Figi 5).
Figi 4: Yon antèn dipol anjeneral monte orizontalman sou ma li pou bay polarizasyon orizontal.
Figi 5: Pou aplikasyon ki mande polarizasyon vètikal, yo ka monte antèn dipòl la kòmsadwa kote antèn nan pran.
Polarizasyon vètikal la souvan itilize pou radyo mobil pòtab, tankou sa yo ke premye sekouris yo itilize, paske anpil konsepsyon antèn radyo polarize vètikal bay tou yon modèl radyasyon omnidireksyonèl. Se poutèt sa, antèn sa yo pa bezwen reoryante menm si direksyon radyo a ak antèn lan chanje.
Antèn frekans wo frekans (HF) 3 - 30 MHz yo tipikman konstwi kòm senp fil long ki pase ansanm orizontalman ant sipò yo. Longè yo detèmine pa longèdonn lan (10 - 100 m). Kalite antèn sa a natirèlman polarize orizontalman.
Li enpòtan pou nou sonje ke yo te kòmanse refere a bann frekans sa a kòm "frekans wo" sa gen plizyè dizèn ane, lè 30 MHz te vrèman frekans wo. Malgre ke deskripsyon sa a sanble demode kounye a, li se yon deziyasyon ofisyèl ki soti nan Inyon Entènasyonal Telekominikasyon an epi li toujou lajman itilize.
Yo ka detèmine polarizasyon ki pi pito a nan de fason: swa lè l sèvi avèk ond tè pou yon siyalizasyon kout distans ki pi fò pa ekipman difizyon ki itilize bann ond mwayen (MW) 300 kHz - 3 MHz la, oswa lè l sèvi avèk ond syèl pou distans ki pi long atravè lyen iyonosfè a. Anjeneral, antèn ki polarize vètikalman yo gen pi bon pwopagasyon ond tè, alòske antèn ki polarize orizontalman yo gen pi bon pèfòmans ond syèl.
Polarizasyon sikilè a lajman itilize pou satelit paske oryantasyon satelit la parapò ak estasyon tè yo ak lòt satelit yo ap chanje tout tan. Efikasite ant antèn transmisyon ak resepsyon an pi gran lè tou de polarize sikilèman, men antèn polarize lineyèman yo ka itilize ak antèn CP yo, byenke gen yon faktè pèt polarizasyon.
Polarizasyon enpòtan tou pou sistèm 5G yo. Gen kèk antèn 5G ki gen plizyè antre/plizyè sòti (MIMO) ki rive jwenn yon pi gwo debi lè yo itilize polarizasyon pou itilize spectre ki disponib la pi efikasman. Sa a reyalize lè l sèvi avèk yon konbinezon diferan polarizasyon siyal ak miltipleksaj espasyal antèn yo (divèsite espasyal).
Sistèm nan ka transmèt de kouran done paske kouran done yo konekte pa antèn endepandan ki polarize ortogonalman epi yo ka refè endepandamman. Menm si gen kèk polarizasyon kwaze akòz distòsyon chemen ak kanal, refleksyon, miltipwete, ak lòt enpèfeksyon, reseptè a itilize algoritm sofistike pou refè chak siyal orijinal, sa ki lakòz to erè bit (BER) ki ba epi finalman amelyore Itilizasyon spectre a.
an konklizyon
Polarizasyon se yon pwopriyete antèn enpòtan ke yo souvan neglije. Polarizasyon lineyè (ki gen ladan orizontal ak vètikal), polarizasyon oblik, polarizasyon sikilè ak polarizasyon eliptik yo itilize pou diferan aplikasyon. Ranje pèfòmans RF bout-a-bout yon antèn ka reyalize depann de oryantasyon relatif li ak aliyman li. Antèn estanda yo gen diferan polarizasyon epi yo apwopriye pou diferan pati nan spectre a, bay polarizasyon ki pi pito pou aplikasyon sib la.
Pwodwi Rekòmande:
| RM-DPHA2030-15 | ||
| Paramèt | Tipik | Inite yo |
| Gam frekans | 20-30 | GHz |
| Pwofi | 15 Tip. | dBi |
| VSWR | 1.3 Tipik. | |
| Polarizasyon | Doub Lineyè | |
| Izolasyon kwa-politik | 60 Tipik. | dB |
| Izolasyon Pò | 70 Tipik. | dB |
| Konektè | SMA-Ffanm | |
| Materyèl | Al | |
| Fini | Penti | |
| Gwosè(L*L*H) | 83.9 * 39.6 * 69.4 (±5) | mm |
| Pwa | 0.074 | kg |
| RM-BDHA118-10 | ||
| Atik | Espesifikasyon | Inite |
| Gam frekans | 1-18 | GHz |
| Pwofi | 10 Tip. | dBi |
| VSWR | 1.5 Tipik. | |
| Polarizasyon | Lineyè | |
| Izolasyon Po kwaze | 30 Tipik. | dB |
| Konektè | SMA-Fi | |
| Fini | Ppa gen | |
| Materyèl | Al | |
| Gwosè(L*L*H) | 182.4 * 185.1 * 116.6 (±5) | mm |
| Pwa | 0.603 | kg |
| RM-CDPHA218-15 | ||
| Paramèt | Tipik | Inite yo |
| Gam frekans | 2-18 | GHz |
| Pwofi | 15 Tip. | dBi |
| VSWR | 1.5 Tipik. |
|
| Polarizasyon | Doub Lineyè |
|
| Izolasyon kwa-politik | 40 | dB |
| Izolasyon Pò | 40 | dB |
| Konektè | SMA-F |
|
| Tretman Sifas | Ppa gen |
|
| Gwosè(L*L*H) | 276 * 147 * 147 (±5) | mm |
| Pwa | 0.945 | kg |
| Materyèl | Al |
|
| Tanperati Operasyon | -40-+85 | °C |
| RM-BDPHA9395-22 | ||
| Paramèt | Tipik | Inite yo |
| Gam frekans | 93-95 | GHz |
| Pwofi | 22 Tip. | dBi |
| VSWR | 1.3 Tipik. |
|
| Polarizasyon | Doub Lineyè |
|
| Izolasyon kwa-politik | 60 Tipik. | dB |
| Izolasyon Pò | 67 Tip. | dB |
| Konektè | WR10 |
|
| Materyèl | Cu |
|
| Fini | Dore |
|
| Gwosè(L*L*H) | 69.3 * 19.1 * 21.2 (±5) | mm |
| Pwa | 0.015 | kg |
Lè piblikasyon an: 11 avril 2024
