foarnaamste

Antennepolarisaasje: wat is antennepolarisaasje en wêrom is it wichtich

Elektroanyske yngenieurs witte dat antennes sinjalen ferstjoere en ûntfange yn 'e foarm fan golven fan elektromagnetyske (EM) enerzjy beskreaun troch Maxwell's fergelikingen. Lykas by in protte ûnderwerpen kinne dizze fergelikingen, en de fuortplanting, eigenskippen fan elektromagnetisme, op ferskate nivo's studearre wurde, fan relatyf kwalitative termen oant komplekse fergelikingen.

D'r binne in protte aspekten foar fuortplanting fan elektromagnetyske enerzjy, wêrfan ien polarisaasje is, dy't ferskate graden fan ynfloed of soargen kinne hawwe yn applikaasjes en har antenne-ûntwerpen. De basisprinsipes fan polarisaasje jilde foar alle elektromagnetyske strieling, ynklusyf RF / draadloze, optyske enerzjy, en wurde faak brûkt yn optyske tapassingen.

Wat is antennepolarisaasje?

Foardat wy polarisaasje begripe, moatte wy earst de basisprinsipes fan elektromagnetyske weagen begripe. Dizze weagen binne gearstald út elektryske fjilden (E-fjilden) en magnetyske fjilden (H-fjilden) en bewege yn ien rjochting. De E- en H-fjilden steane perpendikulêr op inoar en op de rjochting fan fleantúchwelle propagaasje.

Polarisaasje ferwiist nei it E-fjildfleantúch út it perspektyf fan 'e sinjaalstjoerder: foar horizontale polarisaasje sil it elektryske fjild yn it horizontale flak sydlings bewege, wylst foar fertikale polarisaasje it elektryske fjild op en del sil oscillere yn it fertikale flak.( figuer 1).

8a188711dee25d778f12c25dee5a075

figuer 1: Elektromagnetyske enerzjywellen besteane út ûnderling loodrechte E- en H-fjildkomponinten

Lineêre polarisaasje en sirkulêre polarisaasje

Polarisaasjemodi omfetsje de folgjende:
Yn basis lineêre polarisaasje binne de twa mooglike polarisaasjes ortogonaal (perpendicular) op elkoar (figuer 2). Yn teory sil in horizontaal polarisearre ûntfangstantenne gjin sinjaal "sjogge" fan in fertikaal polarisearre antenne en oarsom, sels as beide op deselde frekwinsje wurkje. Hoe better se binne ôfstimd, hoe mear sinjaal wurdt fêstlein, en enerzjyoerdracht wurdt maksimalisearre as polarisaasjes oerienkomme.

b0a73d40ee95f46973bf2d3ca64d094

figuer 2: Lineêre polarisaasje jout twa polarisaasje opsjes rjochts op elkoar

De skuorre polarisaasje fan 'e antenne is in soarte fan lineêre polarisaasje. Lykas basale horizontale en fertikale polarisaasje makket dizze polarisaasje allinich sin yn in ierdske omjouwing. Oblique polarisaasje is yn in hoeke fan ± 45 graden nei it horizontale referinsjefleantúch. Hoewol dit eins gewoan in oare foarm fan lineêre polarisaasje is, ferwiist de term "lineêr" gewoanlik allinich nei horizontaal of fertikaal polarisearre antennes.
Nettsjinsteande guon ferliezen binne sinjalen ferstjoerd (of ûntfongen) troch in diagonale antenne mooglik mei allinich horizontaal of fertikaal polarisearre antennes. Skuif polarisearre antennes binne nuttich as de polarisaasje fan ien of beide antennes ûnbekend is of feroaret tidens gebrûk.
Sirkulêre polarisaasje (CP) is komplekser as lineêre polarisaasje. Yn dizze modus draait de polarisaasje fertsjintwurdige troch de E-fjildvektor as it sinjaal propagearret. As rotearre nei rjochts (sjocht út fan 'e stjoerder), wurdt circular polarization neamd rjochterhân circular polarization (RHCP); as nei lofts rotearre, loftshandige sirkulêre polarisaasje (LHCP) (figuer 3)

6657b08065282688534ff25c56adb8b

figuer 3: Yn sirkulêre polarisaasje draait de E-fjildvektor fan in elektromagnetyske weach; dizze rotaasje kin wêze rjochterhân of loftshanded

In CP-sinjaal bestiet út twa ortogonale weagen dy't út faze binne. Trije betingsten binne nedich om in CP-sinjaal te generearjen. It E-fjild moat bestean út twa ortogonale komponinten; de twa komponinten moatte wêze 90 graden út faze en gelyk yn amplitude. In ienfâldige manier om CP te generearjen is in helical antenne te brûken.

Elliptyske polarisaasje (EP) is in soarte fan CP. Elliptysk polarisearre weagen binne de winst produsearre troch twa lineêr polarisearre weagen, lykas CP-wellen. As twa ûnderling perpendikulêre lineêr polarisearre weagen mei ûngelikense amplituden wurde kombineare, wurdt in elliptysk polarisearre welle produsearre.

De polarisaasjemismatch tusken antennes wurdt beskreaun troch de polarisaasjeferliesfaktor (PLF). Dizze parameter wurdt útdrukt yn desibels (dB) en is in funksje fan it ferskil yn polarisaasjehoeke tusken de stjoerende en ûntfangende antennes. Teoretysk kin de PLF fariearje fan 0 dB (gjin ferlies) foar in perfekt ôfstimd antenne oant ûneinige dB (ûneinich ferlies) foar in perfekt ortogonale antenne.

Yn 'e realiteit is de ôfstimming (of misalignment) fan polarisaasje lykwols net perfekt, om't de meganyske posysje fan' e antenne, brûkersgedrach, kanaalferfoarming, multipath-refleksjes en oare ferskynsels wat hoekferfoarming kinne feroarsaakje fan it trochstjoerde elektromagnetyske fjild. Yn earste ynstânsje sil d'r 10 - 30 dB of mear fan sinjaal krúspolarisaasje "lekkage" wêze fan 'e ortogonale polarisaasje, dy't yn guon gefallen genôch wêze kinne om te bemuoien mei it herstel fan it winske sinjaal.

Yn tsjinstelling kin de eigentlike PLF foar twa rjochte antennes mei ideale polarisaasje 10 dB, 20 dB of grutter wêze, ôfhinklik fan 'e omstannichheden, en kin sinjaalherstel hinderje. Mei oare wurden, ûnbedoelde krúspolarisaasje en PLF kinne beide kanten wurkje troch it winske sinjaal te bemuoien of de winske sinjaalsterkte te ferminderjen.

Wêrom soarchje oer polarisaasje?

Polarisaasje wurket op twa manieren: hoe mear útinoar twa antennes binne en hawwe deselde polarisaasje, hoe better de sterkte fan it ûntfongen sinjaal. Oarsom makket min polarisaasjeôfstimming it dreger foar ûntfangers, itsij bedoeld as net tefreden, om genôch fan it sinjaal fan belang te fangen. Yn in protte gefallen fersteurt it "kanaal" de útstjoerde polarisaasje, of ien of beide antennes binne net yn in fêste statyske rjochting.

De kar fan hokker polarisaasje te brûken wurdt meastentiids bepaald troch de ynstallaasje of atmosfearyske omstannichheden. Bygelyks, in horizontaal polarisearre antenne sil better prestearje en har polarisaasje behâlde as se tichtby it plafond ynstalleare wurde; oarsom, in fertikaal polarized antenne sil útfiere better en behâlde syn polarization prestaasjes doe't ynstallearre tichtby in sydmuorre.

De wiid brûkte dipole-antenne (flakte as ynfold) is horizontaal polarisearre yn syn "normale" montage-oriïntaasje (figuer 4) en wurdt faaks 90 graden rotearre om fertikale polarisaasje oan te nimmen as nedich of om in foarkar polarisaasjemodus te stypjen (figuer 5).

5b3cf64fd89d75059993ab20aeb96f9

Ofbylding 4: In dipoalantenne wurdt normaal horizontaal op har mêst monteard om horizontale polarisaasje te leverjen

7f343a4c8bf0eb32f417915e6713236

Ofbylding 5: Foar tapassingen dy't fertikale polarisaasje fereaskje, kin de dipoalantenne dienlik wurde monteare wêr't de antenne fangt

Fertikale polarisaasje wurdt faak brûkt foar handheld mobile radio's, lykas dy brûkt troch earste responders, om't in protte fertikaal polarisearre radio-antenne-ûntwerpen ek in omnidireksjoneel stralingspatroan leverje. Dêrom hoege sokke antennes net opnij te rjochtsjen, sels as de rjochting fan 'e radio en antenne feroaret.

3 - 30 MHz hege frekwinsje (HF) frekwinsje antennes wurde typysk konstruearre as ienfâldige lange triedden dy't horizontaal tusken heakjes oaninoar lein binne. De lingte wurdt bepaald troch de golflingte (10 - 100 m). Dit type antenne is natuerlik horizontaal polarisearre.

It is de muoite wurdich op te merken dat it ferwizen nei dizze band as "hege frekwinsje" tsientallen jierren lyn begon, doe't 30 MHz yndie hege frekwinsje wie. Hoewol't dizze beskriuwing no ferâldere liket te wêzen, is it in offisjele oantsjutting fan 'e International Telecommunications Union en wurdt noch altyd in soad brûkt.

De foarkar polarisaasje kin wurde bepaald op twa manieren: of mei help fan grûn weagen foar sterker koarte-berik sinjalearring troch útstjoering apparatuer mei help fan de 300 kHz - 3 MHz medium wave (MW) band, of it brûken fan himel weagen foar langere ôfstannen troch de ionosphere Link. Yn 't algemien hawwe fertikaal polarisearre antennes bettere grûnwelle-propagaasje, wylst horizontaal polarisearre antennes bettere skywelleprestaasjes hawwe.

Sirkulêre polarisaasje wurdt in soad brûkt foar satelliten om't de oriïntaasje fan 'e satellyt relatyf oan grûnstasjons en oare satelliten konstant feroaret. Effisjinsje tusken transmit en ûntfange antennes is it grutste as beide binne circularly polarized, mar lineêr polarized antennes kinne brûkt wurde mei CP antennes, hoewol't der in polarisaasje ferlies faktor.

Polarisaasje is ek wichtich foar 5G-systemen. Guon 5G-antennearrays mei meardere ynfier / meardere útfier (MIMO) berikke ferhege trochfier troch polarisaasje te brûken om it beskikbere spektrum effisjinter te brûken. Dit wurdt berikt mei in kombinaasje fan ferskate sinjaalpolarisaasjes en romtlike multiplexing fan 'e antennes (romteferskaat).

It systeem kin twa gegevensstreamen ferstjoere, om't de gegevensstreamen ferbûn binne troch unôfhinklike ortogonaal polarisearre antennes en kinne selsstannich weromhelle wurde. Sels as der wat krúspolarisaasje bestiet fanwege paad- en kanaalferfoarming, refleksjes, multipath en oare ûnfolsleinens, brûkt de ûntfanger ferfine algoritmen om elk orizjineel sinjaal te herstellen, wat resulteart yn lege bitflaterraten (BER) en úteinlik ferbettere spektrumgebrûk.

yn konklúzje
Polarisaasje is in wichtich antenne-eigenskip dat wurdt faak oersjoen. Lineêre (ynklusyf horizontale en fertikale) polarisaasje, oblique polarisaasje, sirkulêre polarisaasje en elliptyske polarisaasje wurde brûkt foar ferskate tapassingen. It berik fan end-to-end RF-prestaasjes dy't in antenne kin berikke hinget ôf fan syn relative oriïntaasje en ôfstimming. Standertantennes hawwe ferskillende polarisaasjes en binne geskikt foar ferskate dielen fan it spektrum, en leverje de foarkar polarisaasje foar de doelapplikaasje.

Produkten oanrikkemandearre:

RM-DPHA2030-15

Parameters

Typysk

Units

Frekwinsjeberik

20-30

GHz

Winst

 15 Typ.

dBi

VSWR

1.3 Typ.

Polarisaasje

Dual Linear

Krús Pol. Isolaasje

60 typ.

dB

Port Isolaasje

70 typ.

dB

 Connector

SMA-Female

Materiaal

Al

Finishing

Paint

Grutte(L*W*H)

83.9*39.6*69.4(±5)

mm

Gewicht

0.074

kg

RM-BDHA118-10

Ûnderdiel

Spesifikaasje

Ienheid

Frekwinsjeberik

1-18

GHz

Winst

10 Typ.

dBi

VSWR

1.5 Typ.

Polarisaasje

 Linear

Krús Po. Isolaasje

30 Typ.

dB

 Connector

SMA-Froulju

Finishing

Pnet

Materiaal

Al

Grutte(L*W*H)

182,4*185,1*116,6(±5)

mm

Gewicht

0.603

kg

RM-CDPHA218-15

Parameters

Typysk

Units

Frekwinsjeberik

2-18

GHz

Winst

15 Typ.

dBi

VSWR

1.5 Typ.

Polarisaasje

Dual Linear

Krús Pol. Isolaasje

40

dB

Port Isolaasje

40

dB

 Connector

SMA-F

Surface behanneling

Pnet

Grutte(L*W*H)

276*147*147(±5)

mm

Gewicht

0.945

kg

Materiaal

Al

Operating Temperatuer

-40-+85

°C

RM-BDPHA9395-22

Parameters

Typysk

Units

Frekwinsjeberik

93-95

GHz

Winst

22 Typ.

dBi

VSWR

1.3 Typ.

Polarisaasje

Dual Linear

Krús Pol. Isolaasje

60 typ.

dB

Port Isolaasje

67 typ.

dB

 Connector

WR10

Materiaal

Cu

Finishing

Gouden

Grutte(L*W*H)

69.3*19.1*21.2 (±5)

mm

Gewicht

0.015

kg


Post tiid: Apr-11-2024

Krij produktdatablêd