Polarizasyon se youn nan karakteristik debaz antèn yo. Nou bezwen premye konprann polarizasyon ond plan yo. Apre sa, nou ka diskite sou prensipal kalite polarizasyon antèn yo.
polarizasyon lineyè
Nou pral kòmanse konprann polarizasyon yon ond elektwomayetik plan.
Yon ond elektwomayetik planè (EM) gen plizyè karakteristik. Premye a se ke puisans lan vwayaje nan yon sèl direksyon (pa gen okenn chanjman chan mayetik nan de direksyon ortogonal). Dezyèmman, chan elektrik la ak chan mayetik la pèpandikilè youn ak lòt epi ortogonal youn ak lòt. Chan elektrik ak chan mayetik yo pèpandikilè ak direksyon pwopagasyon ond plan an. Kòm yon egzanp, konsidere yon chan elektrik yon sèl frekans (chan E) yo bay nan ekwasyon (1). Chan elektwomayetik la ap vwayaje nan direksyon +z. Chan elektrik la dirije nan direksyon +x. Chan mayetik la nan direksyon +y.
Nan ekwasyon (1), obsève notasyon sa a: . Sa a se yon vektè inite (yon vektè longè), ki di ke pwen chan elektrik la nan direksyon x la. Ond plan an ilistre nan Figi 1.
figi 1. Reprezantasyon grafik chan elektrik la k ap vwayaje nan direksyon +z la.
Polarizasyon se tras ak fòm pwopagasyon (kount) yon chan elektrik. Kòm yon egzanp, konsidere ekwasyon chan elektrik ond plan an (1). Nou pral obsève pozisyon kote chan elektrik la ye (X,Y,Z) = (0,0,0) kòm yon fonksyon tan. Anplitid chan sa a trase nan Figi 2, nan plizyè moman nan tan. Chan an ap osile nan frekans "F".
figi 2. Obsève chan elektrik la (X, Y, Z) = (0,0,0) nan diferan moman.
Yo obsève chan elektrik la nan orijin nan, li ap balanse ale vini an anplitid. Chan elektrik la toujou sou aks x ki endike a. Piske chan elektrik la kenbe sou yon sèl liy, yo ka di chan sa a polarize lineyèman. Anplis de sa, si aks X la paralèl ak tè a, yo dekri chan sa a tou kòm polarize orizontalman. Si chan an oryante sou aks Y la, yo ka di vag la polarize vètikalman.
Ond ki polarize lineyèman pa bezwen dirije sou yon aks orizontal oswa vètikal. Pa egzanp, yon ond chan elektrik ki gen yon kontrent ki kouche sou yon liy jan yo montre nan Figi 3 ta polarize lineyèman tou.
imaj 3. Anplitid chan elektrik yon ond polarize lineyèman ki gen yon trajektwa ki se yon ang.
Chan elektrik ki nan Figi 3 la ka dekri pa ekwasyon (2). Kounye a, gen yon konpozan x ak y nan chan elektrik la. Toulede konpozan yo egal an gwosè.
Yon bagay pou nou note konsènan ekwasyon (2) an se konpozan xy a ak chan elektrik yo nan dezyèm etap la. Sa vle di ke tou de konpozan yo gen menm anplitid la tout tan.
polarizasyon sikilè
Kounye a, ann sipoze ke chan elektrik yon ond plan an bay pa ekwasyon (3):
Nan ka sa a, eleman X ak Y yo defaze 90 degre. Si nou obsève chan elektrik la ankò kòm (X, Y, Z) = (0,0,0) jan nou te wè anvan an, koub chan elektrik la an fonksyon tan an ap parèt jan yo montre anba a nan Figi 4.
Figi 4. Fòs chan elektrik (X, Y, Z) = (0,0,0) domèn EQ. (3).
Chan elektrik ki nan Figi 4 la ap vire an sèk. Kalite chan sa a dekri kòm yon vag polarize sikilèman. Pou polarizasyon sikilè, kritè sa yo dwe satisfè:
- Estanda pou polarizasyon sikilè
- Chan elektrik la dwe gen de konpozan ortogonal (pèpandikilè).
- Konpozan ortogonal chan elektrik la dwe gen anplitid egal.
- Konpozan kwadratur yo dwe 90 degre defaz.
Si w ap vwayaje sou ekran Wave Figure 4 la, yo di wotasyon chan an gen yon polarizasyon sikilè nan sans kontrè zegwi mont lan epi li gen yon polarizasyon sikilè adwat (RHCP). Si chan an vire nan sans zegwi mont lan, chan an ap gen yon polarizasyon sikilè agoch (LHCP).
Polarizasyon eliptik
Si chan elektrik la gen de konpozan pèpandikilè, 90 degre defaz men ki gen menm mayitid, chan an pral polarize eliptikman. Lè nou konsidere chan elektrik yon ond plan k ap vwayaje nan direksyon +z la, jan ekwasyon (4) dekri a:
Pwen kote pwent vektè chan elektrik la pral pran an yo bay nan Figi 5.
Figi 5. Chan elektrik vag polarizasyon eliptik rapid. (4).
Chan ki nan Figi 5 la, k ap vwayaje nan sans kontrè zegwi yon mont, t ap yon eliptik ki vire sou bò dwat si l ap vwayaje soti nan ekran an. Si vektè chan elektrik la vire nan sans opoze a, chan an ap yon polarizasyon eliptik ki vire sou bò gòch.
Anplis, polarizasyon eliptik refere a eksantrisite li. Rapò eksantrisite ak anplitid aks majè ak minè yo. Pa egzanp, eksantrisite ond ki soti nan ekwasyon (4) an se 1/0.3= 3.33. Ond polarize eliptikman yo dekri pi lwen pa direksyon aks majè a. Ekwasyon ond (4) an gen yon aks ki konpoze prensipalman de aks x la. Remake byen ke aks majè a ka nan nenpòt ang plan. Ang lan pa obligatwa pou anfòm aks X, Y oswa Z. Finalman, li enpòtan pou note ke tou de polarizasyon sikilè ak lineyè se ka espesyal nan polarizasyon eliptik. 1.0 ond polarize eliptikman eksantrik se yon ond polarize sikilèman. Ond polarize eliptikman ak eksantrisite enfini. Ond polarize lineyèman.
Polarizasyon antèn
Kounye a ke nou okouran de chan elektwomayetik ond plan polarize yo, polarizasyon yon antèn defini tou senpleman.
Polarizasyon Antèn Yon evalyasyon antèn nan chan byen lwen, polarizasyon chan ki rezilte a. Se poutèt sa, antèn yo souvan klase kòm "polarize lineyèman" oswa "antèn polarize sikilèman dwat".
Konsèp senp sa a enpòtan pou kominikasyon antèn. Premyèman, yon antèn polarize orizontalman p ap kominike avèk yon antèn polarize vètikalman. Akòz teyorèm resipwosite a, antèn nan transmèt epi resevwa egzakteman menm jan an. Se poutèt sa, antèn polarize vètikalman yo transmèt epi resevwa chan mayetik polarize vètikalman. Kidonk, si ou eseye transmèt yon antèn polarize orizontalman polarize vètikalman, p ap gen okenn resepsyon.
Nan ka jeneral la, pou de antèn polarize lineyèman ki vire youn ak lòt pa yon ang ( ), pèt puisans akòz move matche polarizasyon sa a pral dekri pa faktè pèt polarizasyon (PLF) la:
Se poutèt sa, si de antèn gen menm polarizasyon an, ang ki genyen ant chan elektwon radyan yo se zewo epi pa gen okenn pèt puisans akòz move matche polarizasyon. Si yon antèn polarize vètikalman epi lòt la polarize orizontalman, ang lan se 90 degre, epi pa gen okenn puisans ki pral transfere.
REMAK: Deplase telefòn nan anlè tèt ou nan diferan ang eksplike poukisa resepsyon an ka pafwa ogmante. Antèn telefòn selilè yo anjeneral polarize lineyèman, kidonk wotasyon telefòn nan ka souvan koresponn ak polarizasyon telefòn nan, kidonk amelyore resepsyon an.
Polarizasyon sikilè se yon karakteristik dezirab nan anpil antèn. Toulede antèn yo polarize sikilèman epi yo pa soufri pèt siyal akòz move matche polarizasyon. Antèn yo itilize nan sistèm GPS yo polarize sikilèman sou bò dwat la.
Kounye a, sipoze ke yon antèn polarize lineyèman resevwa ond polarize sikilèman. Ekivalan, sipoze ke yon antèn polarize sikilè eseye resevwa ond polarize lineyèman. Ki faktè pèt polarizasyon ki kapab lakòz la?
Sonje byen, polarizasyon sikilè a se aktyèlman de ond polarize lineyèman ortogonal, 90 degre defaz. Kidonk, yon antèn polarize lineyèman (LP) ap resevwa sèlman konpozan faz ond polarize sikilèman (CP) la. Kidonk, antèn LP a ap gen yon pèt dezakò polarizasyon 0.5 (-3dB). Sa a vre kèlkeswa ang antèn LP a vire. Kidonk:
Faktè pèt polarizasyon an pafwa refere yo kòm efikasite polarizasyon, faktè dezakò antèn, oswa faktè resepsyon antèn. Tout non sa yo refere a menm konsèp la.
Dat piblikasyon: 22 Desanm 2023
