Elektron muhandislar antennalar Maksvell tenglamalari bilan tavsiflangan elektromagnit (EM) energiya to'lqinlari shaklida signallarni yuborishi va qabul qilishini bilishadi.Ko'pgina mavzularda bo'lgani kabi, bu tenglamalar va elektromagnetizmning tarqalishi, xossalari nisbatan sifat jihatidan murakkab tenglamalargacha turli darajalarda o'rganilishi mumkin.
Elektromagnit energiya tarqalishining ko'plab jihatlari mavjud, ulardan biri polarizatsiya bo'lib, u ilovalarda va ularning antenna dizaynlarida turli darajadagi ta'sir yoki xavotirga ega bo'lishi mumkin.Polarizatsiyaning asosiy tamoyillari barcha elektromagnit nurlanishlarga, shu jumladan RF / simsiz, optik energiyaga taalluqlidir va ko'pincha optik ilovalarda qo'llaniladi.
Antennaning polarizatsiyasi nima?
Polarizatsiyani tushunishdan oldin, biz elektromagnit to'lqinlarning asosiy tamoyillarini tushunishimiz kerak.Bu to'lqinlar elektr maydonlari (E maydonlari) va magnit maydonlari (H maydonlari) dan iborat va bir yo'nalishda harakat qiladi.E va H maydonlari bir-biriga va tekis to'lqin tarqalish yo'nalishiga perpendikulyar.
Polarizatsiya signal uzatuvchi nuqtai nazaridan E-maydon tekisligiga ishora qiladi: gorizontal polarizatsiya uchun elektr maydoni gorizontal tekislikda yon tomonga siljiydi, vertikal qutblanish uchun esa elektr maydoni vertikal tekislikda yuqoriga va pastga tebranadi.( 1-rasm).
1-rasm: Elektromagnit energiya to'lqinlari o'zaro perpendikulyar E va H maydon komponentlaridan iborat
Chiziqli polarizatsiya va dumaloq qutblanish
Polarizatsiya rejimlari quyidagilarni o'z ichiga oladi:
Asosiy chiziqli polarizatsiyada ikkita mumkin bo'lgan polarizatsiya bir-biriga ortogonal (perpendikulyar) bo'ladi (2-rasm).Nazariy jihatdan, gorizontal polarizatsiyalangan qabul qiluvchi antenna vertikal polarizatsiyalangan antennadan signalni "ko'rmaydi" va aksincha, hatto ikkalasi ham bir xil chastotada ishlasa ham.Ular qanchalik yaxshi tekislangan bo'lsa, shunchalik ko'p signal olinadi va qutblanishlar mos kelganda energiya uzatish maksimal darajaga etadi.
2-rasm: Chiziqli polarizatsiya bir-biriga to'g'ri burchak ostida ikkita polarizatsiya variantini beradi
Antennaning qiya polarizatsiyasi chiziqli polarizatsiyaning bir turidir.Asosiy gorizontal va vertikal polarizatsiya kabi, bu qutblanish faqat er usti muhitida mantiqiy bo'ladi.Oblik polarizatsiya gorizontal mos yozuvlar tekisligiga ± 45 daraja burchak ostida.Bu haqiqatan ham chiziqli polarizatsiyaning yana bir shakli bo'lsa-da, "chiziqli" atamasi odatda faqat gorizontal yoki vertikal polarizatsiyalangan antennalarga ishora qiladi.
Ba'zi yo'qotishlarga qaramay, diagonal antenna tomonidan yuborilgan (yoki qabul qilingan) signallar faqat gorizontal yoki vertikal polarizatsiyalangan antennalar bilan amalga oshirilishi mumkin.Eğik polarizatsiyalangan antennalar bir yoki ikkala antennaning polarizatsiyasi noma'lum bo'lsa yoki foydalanish paytida o'zgarganda foydalidir.
Doiraviy polarizatsiya (CP) chiziqli polarizatsiyaga qaraganda ancha murakkab.Ushbu rejimda E maydon vektori bilan ifodalangan polarizatsiya signalning tarqalishi bilan aylanadi.O'ngga aylantirilganda (uzatuvchidan tashqariga qarab) dumaloq polarizatsiya o'ng qo'l dumaloq polarizatsiya (RHCP) deb ataladi;chapga aylantirilganda, chap qo'lda dumaloq polarizatsiya (LHCP) (3-rasm)
3-rasm: dumaloq polarizatsiyada elektromagnit to'lqinning E maydoni vektori aylanadi;bu aylanish o'ng qo'l yoki chap qo'l bo'lishi mumkin
CP signali fazadan tashqari ikkita ortogonal to'lqindan iborat.CP signalini yaratish uchun uchta shart talab qilinadi.E maydoni ikkita ortogonal komponentdan iborat bo'lishi kerak;ikki komponent fazadan 90 daraja va amplituda teng bo'lishi kerak.CP yaratishning oddiy usuli - bu spiral antennadan foydalanish.
Elliptik polarizatsiya (EP) CP ning bir turi.Elliptik qutblangan to'lqinlar CP to'lqinlari kabi ikkita chiziqli polarizatsiyalangan to'lqinlar tomonidan ishlab chiqarilgan daromaddir.Teng bo'lmagan amplitudali ikkita o'zaro perpendikulyar chiziqli polarizatsiyalangan to'lqinlar birlashtirilganda elliptik qutblangan to'lqin hosil bo'ladi.
Antennalar orasidagi polarizatsiya mos kelmasligi polarizatsiyani yo'qotish omili (PLF) bilan tavsiflanadi.Ushbu parametr desibellarda (dB) ifodalanadi va uzatuvchi va qabul qiluvchi antennalar orasidagi polarizatsiya burchagidagi farqning funktsiyasidir.Nazariy jihatdan, PLF mukammal tekislangan antenna uchun 0 dB (yo'qotish yo'q) dan mukammal ortogonal antenna uchun cheksiz dB (cheksiz yo'qotish) gacha bo'lishi mumkin.
Biroq, haqiqatda, polarizatsiyaning hizalanishi (yoki noto'g'ri hizalanishi) mukammal emas, chunki antennaning mexanik holati, foydalanuvchi xatti-harakati, kanalning buzilishi, ko'p yo'nalishli aks ettirish va boshqa hodisalar uzatiladigan elektromagnit maydonning ba'zi burchakli buzilishiga olib kelishi mumkin.Dastlab, ortogonal qutblanishdan 10 - 30 dB yoki undan ko'p signalning o'zaro qutblanishi "oqish" bo'ladi, bu ba'zi hollarda kerakli signalning tiklanishiga xalaqit berishi mumkin.
Aksincha, ideal polarizatsiyaga ega ikkita moslashtirilgan antennalar uchun haqiqiy PLF vaziyatga qarab 10 dB, 20 dB yoki undan ko'p bo'lishi mumkin va signalning tiklanishiga to'sqinlik qilishi mumkin.Boshqacha qilib aytganda, ko'zda tutilmagan o'zaro qutblanish va PLF istalgan signalga aralashish yoki kerakli signal kuchini kamaytirish orqali ikkala yo'l bilan ham ishlashi mumkin.
Nima uchun polarizatsiya haqida qayg'urish kerak?
Polarizatsiya ikki usulda ishlaydi: ikkita antenna qanchalik ko'p tekislangan bo'lsa va bir xil polarizatsiyaga ega bo'lsa, qabul qilingan signalning kuchi shunchalik yaxshi bo'ladi.Aksincha, zaif polarizatsiya hizalanishi mo'ljallangan yoki qoniqarsiz qabul qiluvchilar uchun qiziqish signalini etarlicha ushlab olishni qiyinlashtiradi.Ko'p hollarda "kanal" uzatilgan polarizatsiyani buzadi yoki bir yoki ikkala antenna qat'iy statik yo'nalishda emas.
Qaysi polarizatsiyadan foydalanishni tanlash odatda o'rnatish yoki atmosfera sharoitlari bilan belgilanadi.Misol uchun, gorizontal polarizatsiyalangan antenna shiftga yaqin joyda o'rnatilganda yaxshiroq ishlaydi va polarizatsiyasini saqlaydi;aksincha, vertikal polarizatsiyalangan antenna yon devor yaqinida o'rnatilganda yaxshiroq ishlaydi va polarizatsiya ko'rsatkichlarini saqlab qoladi.
Keng qo'llaniladigan dipol antenna (tekis yoki katlanmış) o'zining "oddiy" o'rnatish yo'nalishida (4-rasm) gorizontal polarizatsiyalangan va kerak bo'lganda vertikal polarizatsiyani qabul qilish yoki afzal polarizatsiya rejimini qo'llab-quvvatlash uchun ko'pincha 90 daraja aylantiriladi (5-rasm).
4-rasm: Dipol antenna odatda gorizontal polarizatsiyani ta'minlash uchun uning ustuniga gorizontal ravishda o'rnatiladi.
5-rasm: Vertikal qutblanishni talab qiladigan ilovalar uchun dipol antenna mos ravishda antenna ushlab turadigan joyga o'rnatilishi mumkin.
Vertikal polarizatsiya odatda qo'lda ishlaydigan mobil radiolar uchun ishlatiladi, masalan, birinchi javob beruvchilar tomonidan qo'llaniladi, chunki ko'plab vertikal polarizatsiyalangan radio antenna dizaynlari ham ko'p yo'nalishli radiatsiya naqshini ta'minlaydi.Shuning uchun, radio va antennaning yo'nalishi o'zgarsa ham, bunday antennalarni qayta yo'naltirish shart emas.
3 - 30 MGts yuqori chastotali (HF) chastotali antennalar odatda qavslar orasiga gorizontal ravishda bog'langan oddiy uzun simlar sifatida qurilgan.Uning uzunligi to'lqin uzunligi (10 - 100 m) bilan belgilanadi.Ushbu turdagi antenna tabiiy ravishda gorizontal polarizatsiyalangan.
Shuni ta'kidlash kerakki, ushbu diapazonni "yuqori chastota" deb atash bir necha o'n yillar oldin, 30 MGts haqiqatan ham yuqori chastota bo'lgan paytda boshlangan.Garchi bu tavsif endi eskirgan bo'lsa-da, u Xalqaro elektraloqa ittifoqi tomonidan rasmiy belgi bo'lib, hanuzgacha keng qo'llaniladi.
Afzal qutblanish ikki yo'l bilan aniqlanishi mumkin: yoki 300 kHz - 3 MGts o'rta to'lqin (MW) diapazonidan foydalangan holda eshittirish uskunasi tomonidan kuchliroq qisqa masofali signalizatsiya uchun yer to'lqinlaridan foydalanish yoki ionosfera havolasi orqali uzoq masofalar uchun osmon to'lqinlaridan foydalanish.Umuman olganda, vertikal polarizatsiyalangan antennalar yer to'lqinining tarqalishiga ega, gorizontal polarizatsiyalangan antennalar esa osmon to'lqinining ishlashiga ega.
Sun'iy yo'ldoshlar uchun doiraviy polarizatsiya keng qo'llaniladi, chunki sun'iy yo'ldoshning er osti stantsiyalari va boshqa sun'iy yo'ldoshlarga nisbatan orientatsiyasi doimo o'zgarib turadi.Uzatuvchi va qabul qiluvchi antennalar o'rtasidagi samaradorlik ikkalasi ham aylana polarizatsiyalanganda eng yuqori bo'ladi, lekin chiziqli polarizatsiyalangan antennalar CP antennalari bilan ishlatilishi mumkin, garchi polarizatsiyani yo'qotish omili mavjud.
Polarizatsiya 5G tizimlari uchun ham muhimdir.Ba'zi 5G ko'p kirish/ko'p chiqish (MIMO) antenna massivlari mavjud spektrdan samaraliroq foydalanish uchun polarizatsiyadan foydalangan holda o'tkazish qobiliyatini oshiradi.Bunga turli xil signal polarizatsiyasi va antennalarning fazoviy multipleksatsiyasi (kosmik xilma-xillik) kombinatsiyasi yordamida erishiladi.
Tizim ikkita ma'lumot oqimini uzatishi mumkin, chunki ma'lumotlar oqimlari mustaqil ortogonal polarizatsiyalangan antennalar bilan bog'langan va mustaqil ravishda tiklanishi mumkin.Yo'l va kanalning buzilishi, aks ettirish, ko'p yo'l va boshqa kamchiliklar tufayli ba'zi o'zaro qutblanish mavjud bo'lsa ham, qabul qiluvchi har bir asl signalni tiklash uchun murakkab algoritmlardan foydalanadi, natijada past bit xatolik darajasi (BER) va natijada spektrdan foydalanish yaxshilanadi.
yakunida
Polarizatsiya ko'pincha e'tibordan chetda qoladigan muhim antenna xususiyatidir.Chiziqli (gorizontal va vertikal, shu jumladan) polarizatsiya, qiya polarizatsiya, dumaloq polarizatsiya va elliptik polarizatsiya turli xil ilovalar uchun qo'llaniladi.Antenna erishishi mumkin bo'lgan uchdan uchigacha radio chastotasi ishlash diapazoni uning nisbiy yo'nalishi va hizalanishiga bog'liq.Standart antennalar turli xil polarizatsiyaga ega va spektrning turli qismlariga mos keladi va maqsadli dastur uchun afzal polarizatsiyani ta'minlaydi.
Tavsiya etilgan mahsulotlar:
| RM-DPHA2030-15 | ||
| Parametrlar | Oddiy | Birliklar |
| Chastota diapazoni | 20-30 | GGts |
| Daromad | 15 Tip. | dBi |
| VSWR | 1.3 Tip. | |
| Polarizatsiya | Ikkilik Chiziqli | |
| Cross Pol.Izolyatsiya | 60 Tip. | dB |
| Port izolyatsiyasi | 70 Tip. | dB |
| Ulagich | SMA-Ferkak | |
| Material | Al | |
| Tugatish | Bo'yamoq | |
| Hajmi(L*W*H) | 83,9*39,6*69,4(±5) | mm |
| Og'irligi | 0,074 | kg |
| RM-BDHA118-10 | ||
| Element | Spetsifikatsiya | Birlik |
| Chastota diapazoni | 1-18 | GGts |
| Daromad | 10 Tip. | dBi |
| VSWR | 1.5 Tip. | |
| Polarizatsiya | Chiziqli | |
| Cross Po.Izolyatsiya | 30 Tip. | dB |
| Ulagich | SMA-ayol | |
| Tugatish | Pyo'q | |
| Material | Al | |
| Hajmi(L*W*H) | 182,4*185,1*116,6(±5) | mm |
| Og'irligi | 0,603 | kg |
| RM-CDPHA218-15 | ||
| Parametrlar | Oddiy | Birliklar |
| Chastota diapazoni | 2-18 | GGts |
| Daromad | 15 Tip. | dBi |
| VSWR | 1.5 Tip. |
|
| Polarizatsiya | Ikkilik Chiziqli |
|
| Cross Pol.Izolyatsiya | 40 | dB |
| Port izolyatsiyasi | 40 | dB |
| Ulagich | SMA-F |
|
| Yuzaki ishlov berish | Pyo'q |
|
| Hajmi(L*W*H) | 276*147*147(±5) | mm |
| Og'irligi | 0,945 | kg |
| Material | Al |
|
| Ishlash harorati | -40-+85 | °C |
| RM-BDPHA9395-22 | ||
| Parametrlar | Oddiy | Birliklar |
| Chastota diapazoni | 93-95 | GGts |
| Daromad | 22 Tip. | dBi |
| VSWR | 1.3 Tip. |
|
| Polarizatsiya | Ikkilik Chiziqli |
|
| Cross Pol.Izolyatsiya | 60 Tip. | dB |
| Port izolyatsiyasi | 67 Tip. | dB |
| Ulagich | WR10 |
|
| Material | Cu |
|
| Tugatish | Oltin |
|
| Hajmi(L*W*H) | 69,3*19,1*21,2 (±5) | mm |
| Og'irligi | 0,015 | kg |
Yuborilgan vaqt: 2024 yil 11 aprel
