Polarizasyon se youn nan karakteristik debaz yo nan antèn. Premye nou bezwen konprann polarizasyon vag avyon yo. Lè sa a, nou ka diskite sou kalite prensipal yo nan polarizasyon antèn.
polarizasyon lineyè
Nou pral kòmanse konprann polarizasyon yon onn elektwomayetik avyon.
Yon onn elektwomayetik planè (EM) gen plizyè karakteristik. Premye a se ke pouvwa a vwayaje nan yon direksyon (pa gen okenn chanjman jaden nan de direksyon ortogonal). Dezyèmman, jaden elektrik la ak jaden mayetik yo pèpandikilè youn ak lòt ak orthogonal youn ak lòt. Jaden elektrik ak mayetik yo pèpandikilè ak direksyon pwopagasyon vag avyon an. Kòm yon egzanp, konsidere yon sèl-frekans jaden elektrik (E jaden) bay nan ekwasyon (1). Jaden elektwomayetik la ap vwayaje nan direksyon +z. Jaden elektrik la dirije nan direksyon +x. Chan mayetik la nan direksyon +y.
Nan ekwasyon (1), obsève notasyon an: . Sa a se yon vektè inite (yon vektè longè), ki di pwen jaden elektrik la nan direksyon x. Onn avyon an ilistre nan Figi 1.
Figi 1. Reprezantasyon grafik jaden elektrik ki vwayaje nan direksyon +z.
Polarizasyon se tras ak fòm pwopagasyon (kontou) yon jaden elektrik. Kòm yon egzanp, konsidere ekwasyon jaden elektrik onn avyon an (1). Nou pral obsève pozisyon kote jaden elektrik la (X,Y,Z) = (0,0,0) kòm yon fonksyon tan. Anplitid jaden sa a trase nan Figi 2, nan plizyè ka nan tan. Jaden an ap osile nan frekans "F".
figi 2. Obsève jaden elektrik (X, Y, Z) = (0,0,0) nan diferan moman.
Se jaden elektrik la obsève nan orijin nan, osile retounen ak lide nan anplitid. Jaden elektrik la toujou sou aks x ki endike a. Depi jaden elektrik la konsève sou yon sèl liy, yo ka di jaden sa a lineyè polarize. Anplis de sa, si aks X la paralèl ak tè a, yo dekri jaden sa a tou kòm orizontal polarize. Si jaden an oryante sou aks Y a, yo ka di onn nan polarize vètikal.
Onn polarize lineyè pa bezwen dirije sou yon aks orizontal oswa vètikal. Pou egzanp, yon vag jaden elektrik ak yon kontrent ki kouche sou yon liy jan yo montre nan Figi 3 ta dwe tou lineyè polarize.
imaj 3. Anplitid jaden elektrik yon onn lineyè polarize ki gen trajectoire se yon ang.
Yo ka dekri jaden elektrik nan Figi 3 pa ekwasyon (2). Koulye a, gen yon eleman x ak y nan jaden elektrik la. Tou de eleman yo egal nan gwosè.
Yon bagay ou dwe sonje sou ekwasyon (2) se xy-konpozan ak jaden elektwonik nan dezyèm etap la. Sa vle di ke tou de eleman yo gen menm anplitid la tout tan.
polarizasyon sikilè
Koulye a, sipoze ke ekwasyon (3) bay jaden elektrik yon vag plan:
Nan ka sa a, X- ak Y-eleman yo se 90 degre soti nan faz. Si yo obsève jaden an kòm (X, Y, Z) = (0,0,0) ankò tankou anvan, jaden elektrik la kont koub tan ap parèt jan yo montre anba a nan Figi 4.
Figi 4. Fòs jaden elektrik (X, Y, Z) = (0,0,0) domèn EQ. (3).
Jaden elektrik nan Figi 4 vire nan yon sèk. Kalite jaden sa a dekri kòm yon vag sikilè polarize. Pou polarizasyon sikilè, kritè sa yo dwe satisfè:
- Estanda pou polarizasyon sikilè
- Jaden elektrik la dwe gen de konpozan òtogonal (pèpendikilè).
- Konpozan orthogonal jaden elektrik la dwe gen egalite anplitid.
- Konpozan kwadrati yo dwe 90 degre defaz.
Si w ap vwayaje sou ekran Wave Figi 4 la, yo di wotasyon jaden an nan direksyon goch ak dwa sikilè polarize (RHCP). Si jaden an vire nan yon direksyon goch, jaden an pral polarization sikilè gòch (LHCP).
Polarizasyon eliptik
Si jaden elektrik la gen de konpozan pèpandikilè, 90 degre soti nan faz men ki gen menm grandè, jaden an pral polarize eliptik. Lè nou konsidere jaden elektrik yon onn avyon ki vwayaje nan direksyon +z, ki dekri nan Ekwasyon (4):
Nan Figi 5, lis pwen kote pwent vektè jaden elektrik la pral sipoze a
Figi 5. Pwompt eliptik vag polarizasyon jaden elektrik. (4).
Jaden ki nan Figi 5 la, k ap vwayaje nan yon direksyon envers, ta dwe eliptik adwat si li vwayaje soti nan ekran an. Si vektè jaden elektrik la wotasyon nan direksyon opoze a, jaden an pral bò gòch eliptik polarize.
Anplis de sa, polarizasyon eliptik refere a eksantrisite li yo. Rapò eksantrisite ak anplitid gwo ak minè aks yo. Pa egzanp, eksantrisite vag ki soti nan ekwasyon (4) se 1/0.3 = 3.33. Onn eliptik polarize yo dekri plis pa direksyon aks prensipal la. Ekwasyon vag (4) gen yon aks prensipalman ki gen aks x la. Remake byen ke gwo aks la ka nan nenpòt ang plan. Ang lan pa oblije anfòm aks X, Y oswa Z. Finalman, li enpòtan sonje ke tou de polarizasyon sikilè ak lineyè se ka espesyal nan polarizasyon eliptik. 1.0 inik vag eliptik polarize se yon vag sikilè polarize. Onn eliptik polarize ak eksantrisite enfini. Onn polarize lineyè.
Polarizasyon antèn
Kounye a ke nou okouran de jaden elektwomayetik polarize vag avyon, se polarizasyon yon antèn tou senpleman defini.
Polarizasyon antèn Yon evalyasyon antèn byen lwen jaden, polarizasyon nan jaden an ki remèt. Se poutèt sa, antèn yo souvan ki nan lis kòm "lineyèman polarize" oswa "dwat antèn sikilè polarize".
Konsèp senp sa a enpòtan pou kominikasyon antèn. Premyèman, yon antèn polarize orizontal pa pral kominike ak yon antèn polarize vètikal. Akòz teyorèm resiprosite a, antèn la transmèt ak resevwa egzakteman menm jan an. Se poutèt sa, antèn polarize vètikal transmèt ak resevwa jaden vètikal polarize. Se poutèt sa, si ou eseye transmèt yon antèn polarize vètikal orizontal, pa pral gen okenn resepsyon.
Nan ka jeneral la, pou de antèn polarize lineyè vire youn ak lòt pa yon ang (), pèt pouvwa a akòz dezakò polarizasyon sa a pral dekri pa faktè a pèt polarizasyon (PLF):
Se poutèt sa, si de antèn gen menm polarizasyon an, ang ki genyen ant jaden elèktron radyasyon yo se zewo epi pa gen okenn pèt pouvwa akòz dezakò polarizasyon. Si yon antèn polarize vètikal epi lòt la polarize orizontal, ang lan se 90 degre, epi pa gen okenn pouvwa transfere.
REMAK: Deplase telefòn nan sou tèt ou nan diferan ang eksplike poukisa resepsyon ka pafwa ogmante. Antèn telefòn selilè yo anjeneral polarize lineyè, kidonk wotasyon telefòn nan ka souvan matche ak polarizasyon telefòn nan, kidonk amelyore resepsyon.
Polarizasyon sikilè se yon karakteristik dezirab nan anpil antèn. Tou de antèn yo polarize sikilè epi yo pa soufri pèt siyal akòz dezakò nan polarizasyon. Antèn yo itilize nan sistèm GPS yo polarize dwat sikilè.
Koulye a, sipoze ke yon antèn lineyè polarize resevwa vag sikilè polarize. Ekivalan, asime ke yon antèn sikilè polarize eseye resevwa vag lineyè polarize. Ki faktè pèt polarizasyon ki kapab lakòz?
Sonje byen, polarizasyon sikilè se aktyèlman de vag orthogonal lineyè polarize, 90 degre defaz. Se poutèt sa, yon antèn lineyè polarize (LP) pral sèlman resevwa eleman faz vag sikilè polarize (CP). Se poutèt sa, antèn LP a pral gen yon pèt dezakò polarizasyon nan 0.5 (-3dB). Sa a se vre kèlkeswa ang antèn LP la vire toutotou. Se poutèt sa:
Faktè pèt polarizasyon pafwa refere yo kòm efikasite polarizasyon, faktè dezakò antèn, oswa faktè resepsyon antèn. Tout non sa yo refere a menm konsèp la.
Tan poste: Dec-22-2023
