Поляризация антенн является очень важным фактором при выборе и установке антенны. Большинство систем связи используют либо вертикальную, либо горизонтальную, либо круговую поляризацию. Знание разницы между поляризациями и максимизация их пользы очень важно для пользователя антенны.

Обзор поляризации Антенна - это преобразователь, который преобразует радиочастотный электрический ток в электромагнитные волны, которые затем излучаются в космос. В общем, большинство антенн излучают либо линейную, либо круговую поляризацию. Линейная поляризованная антенна излучает целиком в одной плоскости, содержащей направление распространения. В круговой поляризованной антенне плоскость поляризации вращается по кругу, совершая один полный оборот за один период волны. Если вращение по часовой стрелке смотрит в направлении распространения, то смысл называется правым кругом.

Если вращение против часовой стрелки, то смысл называется левым круговым. Говорят, что антенна имеет вертикальную поляризацию, когда ее электрическое поле перпендикулярно поверхности Земли. Горизонтально поляризованные антенны имеют свое электрическое поле, параллельное поверхности Земли.

Круговая поляризованная волна излучает энергию как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскостях и всех плоскостях между ними. Разница, если таковая имеется, между максимальным и минимальным пиками при вращении антенны по всем углам, называется осевым отношением или эллиптичностью и обычно указывается в децибелах. Если осевое отношение составляет около 0 дБ, антенна называется круговой поляризацией. Если осевое отношение больше 1-2 дБ, поляризация часто упоминается как эллиптическая.

Важные соображения Поляризация является важным соображением. Поляризация каждой антенны в системе должна быть правильно выровнена. Максимальная интенсивность сигнала между станциями возникает, когда обе станции используют идентичную поляризацию. При выборе антенны важно учитывать, является ли поляризация линейной или эллиптической. Если поляризация линейная, то она вертикальная или горизонтальная?

На линиях прямой видимости наиболее важно, чтобы поляризация антенн на обоих концах пути использовала одну и ту же поляризацию. В линейно-поляризованной системе несоосность поляризации 45 градусов приведет к ухудшению сигнала до 3 дБ, а при смещении на 90 градусов ослабление может составлять 20 дБ или более. Аналогично, в системе с круговой поляризацией обе антенны должны иметь одинаковый смысл. В противном случае будет понесен дополнительный убыток в 20 дБ или более.

Также обратите внимание, что линейно поляризованные антенны будут работать с антеннами с круговой поляризацией и наоборот. Тем не менее, до 3 дБ потери мощности сигнала будет. В слабых сигнальных ситуациях эта потеря сигнала может ухудшить связь. Еще одно соображение - кросс-поляризация. Это происходит, когда нежелательное излучение присутствует от поляризации, которая отличается от поляризации, в которой должна была излучаться антенна. Например, вертикальная антенна может излучать некоторую горизонтальную поляризацию и наоборот.

Однако это редко бывает проблемой, если поблизости нет шума или сильных сигналов. Типичные области применения Вертикальная поляризация чаще всего используется, когда желательно излучать радиосигнал во всех направлениях, таких как широко распространенные мобильные устройства. Вертикальная поляризация также хорошо работает в пригородах или в стране, особенно там, где есть холмы.

C и Ku -диапазоны

Кроме того, радиочастотный шум человека преимущественно вертикально поляризован, а использование горизонтальной поляризации будет обеспечивать некоторую дискриминацию в отношении помех от шума. Циркулярная поляризация чаще всего используется при спутниковой связи. Это особенно необходимо, поскольку поляризация линейной поляризованной радиоволны может вращаться по мере прохождения сигнала через любые аномалии в ионосфере. Кроме того, из-за положения Земли относительно спутника геометрические отличия могут изменяться, особенно если спутник, по-видимому, перемещается относительно неподвижной станции, связанной с Землей.

Круговая поляризация будет поддерживать постоянный сигнал независимо от этих аномалий. Что доступно Как указано выше, для достижения наилучшей производительности желательно использовать антенну с той же поляризацией на обоих концах пути связи. Если система уже на месте, все, что требуется, - это выяснить, какая поляризация используется в настоящее время и соответствовать ей.

Большинство поставщиков антенн базовой станции будут поставлять антенны с вертикальной или горизонтальной поляризацией. Они являются наиболее экономичными. Круговые поляризованные антенны обычно являются более дорогостоящими, чем линейно-поляризованные, поскольку истинной круговой поляризации трудно достичь. Примером настоящей круговой поляризации антенны является спираль.

Однако наиболее распространенная циркулярно поляризованная антенна использует скрещенные Яги для «ближней циркуляции» или эллиптической поляризации. Эллиптическая поляризация может быть сгенерирована путем размещения двух идентичных линейно поляризованных Яги под прямым углом друг к другу, а затем подачи их равной мощности и фазированной сети.

Виды спутниковых диапазонов

Другие соображения Если ваша антенна должна располагаться на существующей башне или здании с другими антеннами поблизости, попробуйте разделить антенны как можно дальше друг от друга. При настройке вашей собственной эксклюзивной линии связи может быть разумным сначала проверить связь с вертикальной и затем горизонтальной поляризацией, чтобы увидеть, какая из них обеспечивает лучшую производительность. Если в области есть какие-либо отражения, особенно из структур или башен, одна поляризация может превзойти другую.

С другой стороны, когда радиоволны поражают гладкую отражающую поверхность, они могут иметь фазовый сдвиг на 180 градусов, явление, известное как зеркальное отражение зеркального отражения. Круговая поляризация использовалась в этих ситуациях, поскольку отраженная волна имела бы другой смысл, чем прямая волна, и блокировала бы затухание от этих отражений.

Разнообразный прием Даже если поляризации совпадают, другие факторы могут повлиять на силу сигнала. Наиболее распространенными являются длительное и краткосрочное угасание. Долгосрочное угасание является следствием изменений погоды или когда мобильная станция движется за холмами или зданиями.

Некоторые из этих эффектов замирания могут быть уменьшены за счет использования приема разнесения. Этот тип системы обычно использует двойные антенны и приемники с какой-то системой «голосования», чтобы выбрать самый загруженный сигнал. Однако для достижения наилучших результатов антенны должны быть не менее 20 длин волн друг от друга, чтобы сигналы больше не коррелировали.

В настоящее время мы наводнены мобильными радио и сотовыми телефонами. Поляризация на карманных устройствах часто бывает случайной в зависимости от того, как они удерживаются пользователем. Это привело к новым исследованиям, которые показали, что разнообразие поляризации может быть преимуществом. Наиболее важным прорывом в этой области является то, что антенны на базовой станции не должны физически разделяться, как описано выше. Они могут быть размещены до тех пор, пока они ортогональны и хорошо изолированы друг от друга.

Только время покажет, действительно ли эти системы экономически эффективны. Резюме Поляризация в важном параметре и рассмотрение при выборе антенны. Это помогает хорошо разбираться во всех аспектах этого предмета. Надеемся, что информация, содержащаяся в этом документе, ответит на некоторые из ваших вопросов. Другие соображения антенны обсуждаются в справочной.

Для электромагнитной волны поляризация является фактически плоскостью, в которой электрическая волна вибрирует. Это важно при просмотре антенн, поскольку они чувствительны к поляризации и, как правило, только принимают или передают сигнал с определенной поляризацией.

Для большинства антенн очень легко определить поляризацию. Он просто находится в той же плоскости, что и элементы антенны. Таким образом, вертикальная антенна будет получать сигналы с вертикальной поляризацией, а горизонтальная антенна будет получать сигналы с горизонтальной поляризацией.

Таким образом получается максимальный сигнал. Соответственно, поляризация антенн, расположенных в свободном пространстве, очень важна, и, очевидно, они должны быть в точно такой же плоскости, чтобы обеспечить оптимальный сигнал. Если бы они были под прямым углом друг к другу, тогда теоретически сигнал не принимался.

Для приложений наземной радиосвязи установлено, что после передачи сигнала его поляризация останется в целом одинаковой. Однако отражения от объектов на пути могут изменить поляризацию. Поскольку принятый сигнал представляет собой сумму прямого сигнала плюс количество отраженных сигналов, общая поляризация сигнала может незначительно измениться, хотя она остается в целом одинаковой.

Вертикальные и горизонтальные являются простейшими формами поляризации антенны, и оба они попадают в категорию, известную как линейная поляризация. Однако можно также использовать круговую поляризацию. Это имеет ряд преимуществ для таких областей, как спутниковые приложения, где это помогает преодолеть эффекты аномалий распространения, отражения земли и эффекты вращения, которые происходят на многих спутниках. Циркулярную поляризацию немного сложнее визуализировать, чем линейную поляризацию. Затем кончик вектора электрического поля будет проследить спираль или штопор, когда он отходит от антенны.

Циркулярную поляризацию можно рассматривать как правую или левую, зависящую от направления вращения, как видно из передатчика. Другая форма поляризации известна как эллиптическая поляризация. Это происходит, когда имеется сочетание линейной и круговой поляризации. Это может быть визуализировано, как и раньше, кончиком вектора электрического поля, прослеживающим штырь из эллиптической формы.

Однако линейно поляризованные антенны могут получать сигналы с круговой поляризацией и наоборот. Прочность будет равна независимо от того, монтируется ли линейно поляризованная антенна вертикально, горизонтально или в любой другой плоскости, но направлена ​​к поступающему сигналу. Будет некоторое ухудшение, потому что уровень сигнала будет на 3 дБ меньше, чем если бы использовалась круговая поляризация антенны того же смысла. Такая же ситуация возникает, когда антенна с круговой поляризацией принимает линейно поляризованный сигнал.