Ang mga electronic engineer nasayod nga ang mga antenna magpadala ug modawat og mga signal sa porma sa mga balud sa electromagnetic (EM) energy nga gihulagway sa mga equation ni Maxwell. Sama sa daghang mga hilisgutan, kini nga mga equation, ug ang pagpalapad, mga kabtangan sa electromagnetism, mahimong tun-an sa lain-laing mga lebel, gikan sa medyo kwalitatibo nga mga termino ngadto sa komplikado nga mga equation.
Daghang aspeto sa pagpalapad sa enerhiyang elektromagnetiko, usa niini ang polarisasyon, nga mahimong adunay lain-laing ang-ang sa epekto o kabalaka sa mga aplikasyon ug sa ilang mga disenyo sa antenna. Ang mga batakang prinsipyo sa polarisasyon magamit sa tanang electromagnetic radiation, lakip ang RF/wireless, optical energy, ug kanunay gigamit sa mga aplikasyong optikal.
Unsa ang polarisasyon sa antena?
Sa dili pa nato masabtan ang polarization, kinahanglan una natong masabtan ang mga batakang prinsipyo sa electromagnetic waves. Kini nga mga balud gilangkoban sa mga electric field (E field) ug magnetic field (H field) ug naglihok sa usa ka direksyon. Ang E ug H fields kay perpendicular sa usag usa ug sa direksyon sa plane wave propagation.
Ang polarization nagtumong sa E-field plane gikan sa perspektibo sa signal transmitter: para sa horizontal polarization, ang electric field molihok sa kilid sa horizontal plane, samtang para sa vertical polarization, ang electric field mo-oscillate pataas ug paubos sa vertical plane. (figure 1).
Hulagway 1: Mga balud sa enerhiya sa elektromagnetiko gilangkoban sa mga sangkap sa E ug H nga patag nga nagkatag sa usag usa
Linear nga polarisasyon ug lingin nga polarisasyon
Ang mga pamaagi sa polarisasyon naglakip sa mosunod:
Sa batakang linear polarization, ang duha ka posibleng polarization kay orthogonal (perpendicular) sa usag usa (Figure 2). Sa teorya, ang usa ka horizontally polarized receiving antenna dili "makakita" og signal gikan sa usa ka vertically polarized antenna ug vice versa, bisan kung pareho silang nag-operate sa parehas nga frequency. Kon mas maayo ang ilang pagka-align, mas daghang signal ang makuha, ug ang pagbalhin sa enerhiya ma-maximize kon ang mga polarization motakdo.
Hulagway 2: Ang linear polarization naghatag og duha ka opsyon sa polarization nga husto ang anggulo sa usag usa
Ang oblique polarization sa antenna usa ka klase sa linear polarization. Sama sa basic horizontal ug vertical polarization, kini nga polarization masabtan ra sa terrestrial environment. Ang oblique polarization naa sa anggulo nga ±45 degrees sa horizontal reference plane. Samtang kini usa lang ka laing porma sa linear polarization, ang termino nga "linear" kasagaran nagtumong lang sa horizontal o vertically polarized antennas.
Bisan pa sa pipila ka mga pagkawala, ang mga signal nga gipadala (o nadawat) sa usa ka diagonal antenna mahimo ra gamit ang pinahigda o pinatindog nga polarized antenna. Ang mga obliquely polarized antenna mapuslanon kung ang polarization sa usa o pareho nga antenna wala mahibal-i o mausab samtang gigamit.
Ang circular polarization (CP) mas komplikado kay sa linear polarization. Niini nga mode, ang polarization nga girepresentahan sa E field vector mo-rotate samtang mokaylap ang signal. Kung i-rotate sa tuo (nga nagtan-aw gikan sa transmitter), ang circular polarization gitawag nga right-handed circular polarization (RHCP); kung i-rotate sa wala, left-handed circular polarization (LHCP) (Figure 3)
Hulagway 3: Sa lingin nga polarisasyon, ang E field vector sa usa ka electromagnetic wave motuyok; kini nga pagtuyok mahimong tuo o wala.
Ang usa ka CP signal gilangkoban sa duha ka orthogonal nga mga balud nga wala sa phase. Tulo ka kondisyon ang gikinahanglan aron makamugna og CP signal. Ang E field kinahanglan nga gilangkoban sa duha ka orthogonal nga mga sangkap; ang duha ka sangkap kinahanglan nga 90 degrees nga wala sa phase ug managsama ang amplitude. Usa ka yano nga paagi sa pagmugna og CP mao ang paggamit og helical antenna.
Ang Elliptical polarization (EP) usa ka klase sa CP. Ang elliptically polarized waves mao ang gain nga gihimo sa duha ka linearly polarized waves, sama sa CP waves. Kung ang duha ka mutually perpendicular linearly polarized waves nga adunay dili parehas nga amplitudes gihiusa, usa ka elliptically polarized wave ang mahimo.
Ang polarization mismatch tali sa mga antenna gihulagway sa polarization loss factor (PLF). Kini nga parameter gipahayag sa decibels (dB) ug usa ka function sa kalainan sa polarization angle tali sa transmitting ug receiving antennas. Sa teyorya, ang PLF mahimong gikan sa 0 dB (walay loss) para sa hingpit nga aligned antenna ngadto sa infinite dB (infinite loss) para sa hingpit nga orthogonal antenna.
Apan sa tinuod lang, ang pagkahan-ay (o dili pagkahan-ay) sa polarization dili perpekto tungod kay ang mekanikal nga posisyon sa antenna, pamatasan sa tiggamit, distorsyon sa channel, multipath reflections, ug uban pang mga panghitabo mahimong hinungdan sa pipila ka angular distortion sa gipadala nga electromagnetic field. Sa sinugdanan, adunay 10 - 30 dB o labaw pa nga signal cross-polarization nga "leakage" gikan sa orthogonal polarization, nga sa pipila ka mga kaso mahimong igo na aron makabalda sa pagbawi sa gitinguha nga signal.
Sa kasukwahi, ang aktuwal nga PLF para sa duha ka aligned antenna nga adunay ideal nga polarization mahimong 10 dB, 20 dB, o mas taas pa, depende sa mga sirkumstansya, ug mahimong makababag sa signal recovery. Sa ato pa, ang unintended cross-polarization ug PLF mahimong molihok sa duha ka paagi pinaagi sa pagpanghilabot sa gitinguha nga signal o pagpakunhod sa gitinguha nga kusog sa signal.
Ngano nga magpakabana man ta bahin sa polarisasyon?
Ang polarization molihok sa duha ka paagi: kon mas gihan-ay ang duha ka antenna ug parehas og polarization, mas maayo ang kusog sa nadawat nga signal. Sa laing bahin, ang dili maayo nga polarization alignment makapahimo niini nga mas lisud alang sa mga receiver, tinuyo man o dili, nga makuha ang igo nga signal nga gusto. Sa daghang mga kaso, ang "channel" nagtuis sa gipadala nga polarization, o ang usa o pareho nga antenna wala sa usa ka piho nga static nga direksyon.
Ang pagpili kon unsang polarization ang gamiton kasagaran gitino sa instalasyon o mga kondisyon sa atmospera. Pananglitan, ang usa ka horizontally polarized antenna mas maayo nga molihok ug magpadayon sa polarization niini kon i-install duol sa kisame; sa laing bahin, ang usa ka vertically polarized antenna mas maayo nga molihok ug magpadayon sa polarization niini kon i-install duol sa kilid nga bungbong.
Ang kaylap nga gigamit nga dipole antenna (yano o gipilo) kay pinahigda nga polarized sa "normal" nga mounting orientation niini (Figure 4) ug sagad gituyok og 90 degrees aron mo-asumir sa vertical polarization kon gikinahanglan o aron suportahan ang gipalabi nga polarization mode (Figure 5).
Hulagway 4: Ang usa ka dipole antenna kasagarang gi-mount nga pinahigda sa iyang palo aron makahatag og pinahigda nga polarisasyon
Hulagway 5: Para sa mga aplikasyon nga nanginahanglan og bertikal nga polarisasyon, ang dipole antenna mahimong i-mount sumala niana diin ang antenna mokuha.
Ang bertikal nga polarisasyon kasagarang gigamit para sa mga handheld mobile radio, sama sa gigamit sa mga first responder, tungod kay daghang mga disenyo sa bertikal nga polarisasyon sa radyo ang naghatag usab og omnidirectional radiation pattern. Busa, ang maong mga antenna dili kinahanglan nga i-reorient bisan kung ang direksyon sa radyo ug antenna mausab.
Ang 3 - 30 MHz high frequency (HF) frequency antennas kasagarang gihimo isip yano ug taas nga mga alambre nga gihiusa nga pinahigda taliwala sa mga bracket. Ang gitas-on niini gitino sa wavelength (10 - 100 m). Kini nga klase sa antenna natural nga pinahigda nga polarized.
Angayan nga matikdan nga ang pagtawag niini nga banda nga "high frequency" nagsugod mga dekada na ang milabay, sa dihang ang 30 MHz tinuod nga high frequency. Bisan kung kini nga paghulagway karon daw karaan na, kini usa ka opisyal nga pagtawag sa International Telecommunications Union ug kaylap gihapon nga gigamit.
Ang gipalabi nga polarization mahimong matino sa duha ka paagi: paggamit sa ground waves para sa mas kusog nga short-range signaling pinaagi sa broadcast equipment gamit ang 300 kHz - 3 MHz medium wave (MW) band, o paggamit sa sky waves para sa mas layo nga distansya pinaagi sa ionosphere Link. Sa kinatibuk-an, ang vertically polarized antennas adunay mas maayo nga ground wave propagation, samtang ang horizontally polarized antennas adunay mas maayo nga sky wave performance.
Ang circular polarization kay kaylap nga gigamit para sa mga satellite tungod kay ang oryentasyon sa satellite relatibo sa mga ground station ug uban pang mga satellite kanunay nga nag-usab-usab. Ang kahusayan tali sa transmit ug receive antennas labing dako kung pareho silang circularly polarized, apan ang linearly polarized antennas magamit sa mga CP antennas, bisan kung adunay polarization loss factor.
Importante usab ang polarization para sa mga sistema sa 5G. Ang ubang 5G multiple-input/multiple-output (MIMO) antenna arrays nakab-ot ang dugang nga throughput pinaagi sa paggamit sa polarization aron mas episyente nga magamit ang magamit nga spectrum. Kini makab-ot gamit ang kombinasyon sa lain-laing signal polarizations ug spatial multiplexing sa mga antenna (space diversity).
Ang sistema makapadala og duha ka data stream tungod kay ang mga data stream konektado sa independente nga orthogonally polarized antennas ug mahimong mabawi nga independente. Bisan kung adunay cross-polarization tungod sa path ug channel distortion, reflections, multipath, ug uban pang mga imperpeksyon, ang receiver naggamit og sopistikado nga mga algorithm aron mabawi ang matag orihinal nga signal, nga moresulta sa ubos nga bit error rates (BER) ug sa katapusan gipauswag ang spectrum Utilization.
sa konklusyon
Ang polarization usa ka importante nga kinaiya sa antenna nga kanunayng wala tagda. Ang linear (lakip ang horizontal ug vertical) polarization, oblique polarization, circular polarization ug elliptical polarization gigamit alang sa lain-laing mga aplikasyon. Ang range sa end-to-end RF performance nga makab-ot sa usa ka antenna nagdepende sa relatibong oryentasyon ug alignment niini. Ang standard antennas adunay lain-laing mga polarization ug angay alang sa lain-laing mga bahin sa spectrum, nga naghatag sa gipalabi nga polarization alang sa target nga aplikasyon.
Mga Produkto nga Girekomenda：
| RM-DPHA2030-15 | ||
| Mga Parameter | Kasagaran | Mga Yunit |
| Sakop sa Frequency | 20-30 | GHz |
| Pag-angkon | 15 Tipo. | dBi |
| VSWR | 1.3 Tipikal. | |
| Polarisasyon | Doble Linya | |
| Pagbulag sa mga Tawo nga Nagtabok sa Politika | 60 Tipikal. | dB |
| Pag-inusara sa Pantalan | 70 Tipikal. | dB |
| Konektor | SMA-Femail | |
| Materyal | Al | |
| Pagtapos | Pintura | |
| Gidak-on(L*W*H) | 83.9*39.6*69.4(±5) | mm |
| Timbang | 0.074 | kg |
| RM-BDHA118-10 | ||
| Butang | Espisipikasyon | Yunit |
| Sakop sa Frequency | 1-18 | GHz |
| Pag-angkon | 10 Tipo. | dBi |
| VSWR | 1.5 Tipikal. | |
| Polarisasyon | Linya | |
| Pag-inusara sa Krus nga Posisyon | 30 Tipo. | dB |
| Konektor | SMA-Babaye | |
| Pagtapos | Pdili | |
| Materyal | Al | |
| Gidak-on(L*W*H) | 182.4*185.1*116.6(±5) | mm |
| Timbang | 0.603 | kg |
| RM-CDPHA218-15 | ||
| Mga Parameter | Kasagaran | Mga Yunit |
| Sakop sa Frequency | 2-18 | GHz |
| Pag-angkon | 15 Tipo. | dBi |
| VSWR | 1.5 Tipikal. |
|
| Polarisasyon | Doble Linya |
|
| Pagbulag sa mga Tawo nga Nagtabok sa Politika | 40 | dB |
| Pag-inusara sa Pantalan | 40 | dB |
| Konektor | SMA-F |
|
| Pagtambal sa Ibabaw | Pdili |
|
| Gidak-on(L*W*H) | 276*147*147(±5) | mm |
| Timbang | 0.945 | kg |
| Materyal | Al |
|
| Temperatura sa Pag-operate | -40-+85 | °C |
| RM-BDPHA9395-22 | ||
| Mga Parameter | Kasagaran | Mga Yunit |
| Sakop sa Frequency | 93-95 | GHz |
| Pag-angkon | 22 Tipo. | dBi |
| VSWR | 1.3 Tipikal. |
|
| Polarisasyon | Doble Linya |
|
| Pagbulag sa mga Tawo nga Nagtabok sa Politika | 60 Tipikal. | dB |
| Pag-inusara sa Pantalan | 67 Tipikal. | dB |
| Konektor | WR10 |
|
| Materyal | Cu |
|
| Pagtapos | Bulawan |
|
| Gidak-on(L*W*H) | 69.3*19.1*21.2 (±5) | mm |
| Timbang | 0.015 | kg |
Oras sa pag-post: Abr-11-2024
