Insinyur elektronik ngerti manawa antena ngirim lan nampa sinyal awujud gelombang energi elektromagnetik (EM) sing diterangake dening persamaan Maxwell. Kaya akeh topik, persamaan kasebut, lan propagasi, sifat elektromagnetisme, bisa disinaoni ing macem-macem tingkat, saka istilah sing relatif kualitatif nganti persamaan sing kompleks.
Ana akeh aspek saka propagasi energi elektromagnetik, salah sijine yaiku polarisasi, sing bisa nduweni macem-macem derajat dampak utawa perhatian ing aplikasi lan desain antena. Prinsip dhasar polarisasi ditrapake kanggo kabeh radiasi elektromagnetik, kalebu RF/nirkabel, energi optik, lan asring digunakake ing aplikasi optik.
Apa sing diarani polarisasi antena?
Sadurunge mangerteni polarisasi, kita kudu mangerteni prinsip dhasar gelombang elektromagnetik. Gelombang iki kasusun saka medan listrik (medan E) lan medan magnet (medan H) lan obah ing siji arah. Medan E lan H tegak lurus siji lan sijine lan arah rambatan gelombang bidang.
Polarisasi nuduhake bidang medan-E saka perspektif pemancar sinyal: kanggo polarisasi horisontal, medan listrik bakal obah menyamping ing bidang horisontal, dene kanggo polarisasi vertikal, medan listrik bakal osilasi munggah lan mudhun ing bidang vertikal. (gambar 1).
Gambar 1: Gelombang energi elektromagnetik kasusun saka komponen medan E lan H sing saling tegak lurus
Polarisasi linier lan polarisasi bunder
Mode polarisasi kalebu ing ngisor iki:
Ing polarisasi linier dhasar, rong polarisasi sing bisa ditindakake iku ortogonal (tegak lurus) siji lan sijine (Gambar 2). Ing teori, antena panampa sing terpolarisasi horisontal ora bakal "ndeleng" sinyal saka antena sing terpolarisasi vertikal lan kosok balene, sanajan loro-lorone beroperasi ing frekuensi sing padha. Sing luwih apik sejajar, luwih akeh sinyal sing ditangkap, lan transfer energi dimaksimalake nalika polarisasi cocog.
Gambar 2: Polarisasi linier nyedhiyakake rong pilihan polarisasi kanthi sudut tengen siji lan sijine
Polarisasi miring antena iku salah sawijining jinis polarisasi linier. Kaya polarisasi horisontal lan vertikal dhasar, polarisasi iki mung ana ing lingkungan terestrial. Polarisasi miring ana ing sudut ±45 derajat menyang bidang referensi horisontal. Sanajan iki mung wujud liya saka polarisasi linier, istilah "linier" biasane mung nuduhake antena terpolarisasi horisontal utawa vertikal.
Senajan ana sawetara kerugian, sinyal sing dikirim (utawa ditampa) dening antena diagonal mung bisa ditindakake nganggo antena terpolarisasi horisontal utawa vertikal. Antena terpolarisasi miring migunani nalika polarisasi siji utawa loro antena ora dingerteni utawa owah nalika digunakake.
Polarisasi bunder (CP) luwih rumit tinimbang polarisasi linier. Ing mode iki, polarisasi sing diwakili dening vektor medan E muter nalika sinyal nyebar. Nalika diputer menyang tengen (madhep metu saka pemancar), polarisasi bunder diarani polarisasi bunder tangan tengen (RHCP); nalika diputer menyang kiwa, polarisasi bunder tangan kiwa (LHCP) (Gambar 3)
Gambar 3: Ing polarisasi bunder, vektor medan E saka gelombang elektromagnetik muter; rotasi iki bisa ditindakake kanthi tangan tengen utawa kiwa
Sinyal CP kasusun saka rong gelombang ortogonal sing ora fase. Ana telung kahanan sing dibutuhake kanggo ngasilake sinyal CP. Medan E kudu kasusun saka rong komponen ortogonal; loro komponen kasebut kudu 90 derajat ora fase lan amplitudone padha. Cara sing prasaja kanggo ngasilake CP yaiku nggunakake antena heliks.
Polarisasi elips (EP) iku salah sawijining jinis CP. Gelombang terpolarisasi elips yaiku gain sing diasilake dening rong gelombang terpolarisasi linier, kaya gelombang CP. Nalika rong gelombang terpolarisasi linier sing saling tegak lurus kanthi amplitudo sing ora padha digabungake, gelombang terpolarisasi elips bakal diasilake.
Ketidakcocokan polarisasi antarane antena diterangake dening faktor kerugian polarisasi (PLF). Parameter iki ditulis ing desibel (dB) lan minangka fungsi saka bedane sudut polarisasi antarane antena pemancar lan panampa. Sacara teoritis, PLF bisa kisaran saka 0 dB (ora ana kerugian) kanggo antena sing sejajar sampurna nganti dB tanpa wates (kerugian tanpa wates) kanggo antena ortogonal sampurna.
Nanging ing kasunyatan, panyelarasan (utawa ketidaksejajaran) polarisasi ora sampurna amarga posisi mekanik antena, prilaku pangguna, distorsi saluran, refleksi multipath, lan fenomena liyane bisa nyebabake sawetara distorsi sudut saka medan elektromagnetik sing dikirim. Kaping pisanan, bakal ana 10 - 30 dB utawa luwih saka "kebocoran" polarisasi silang sinyal saka polarisasi ortogonal, sing ing sawetara kasus bisa uga cukup kanggo ngganggu pemulihan sinyal sing dikarepake.
Kosok baline, PLF nyata kanggo rong antena sing sejajar kanthi polarisasi ideal bisa uga 10 dB, 20 dB, utawa luwih, gumantung saka kahanane, lan bisa ngalangi pemulihan sinyal. Kanthi tembung liya, polarisasi silang sing ora disengaja lan PLF bisa kerja loro-lorone kanthi ngganggu sinyal sing dikarepake utawa nyuda kekuatan sinyal sing dikarepake.
Ngapain mikirin polarisasi?
Polarisasi kerjane ana rong cara: luwih sejajar lan luwih polarisasine rong antena, luwih apik kekuwatan sinyal sing ditampa. Kosok baline, keselarasan polarisasi sing kurang apik ndadekake luwih angel kanggo panrima, sing disengaja utawa ora marem, kanggo nangkep sinyal sing dikarepake. Ing pirang-pirang kasus, "saluran" kasebut ngganggu polarisasi sing dikirim, utawa siji utawa loro antena ora ana ing arah statis sing tetep.
Pilihan polarisasi endi sing arep digunakake biasane ditemtokake dening kahanan instalasi utawa atmosfer. Contone, antena terpolarisasi horisontal bakal luwih apik kinerjane lan njaga polarisasine nalika dipasang cedhak langit-langit; kosok baline, antena terpolarisasi vertikal bakal luwih apik kinerjane lan njaga polarisasine nalika dipasang cedhak tembok sisih.
Antena dipol sing akeh digunakake (polos utawa dilipat) dipolarisasi sacara horisontal ing orientasi pemasangan "normal" (Gambar 4) lan asring diputer 90 derajat kanggo nganggep polarisasi vertikal nalika dibutuhake utawa kanggo ndhukung mode polarisasi sing disenengi (Gambar 5).
Gambar 4: Antena dipol biasane dipasang kanthi horisontal ing tiange kanggo nyedhiyakake polarisasi horisontal
Gambar 5: Kanggo aplikasi sing mbutuhake polarisasi vertikal, antena dipol bisa dipasang miturut ing ngendi antena nyekel
Polarisasi vertikal umume digunakake kanggo radio seluler genggam, kayata sing digunakake dening responden pertama, amarga akeh desain antena radio terpolarisasi vertikal uga nyedhiyakake pola radiasi omnidirectional. Mulane, antena kasebut ora perlu diowahi orientasi sanajan arah radio lan antena owah.
Antena frekuensi dhuwur (HF) 3 - 30 MHz biasane digawe minangka kabel dawa prasaja sing digantung kanthi horisontal ing antarane kurung. Dawane ditemtokake dening dawa gelombang (10 - 100 m). Antena jinis iki kanthi alami terpolarisasi horisontal.
Perlu dicathet yen nyebut pita iki minangka "frekuensi dhuwur" wis diwiwiti pirang-pirang dekade kepungkur, nalika 30 MHz pancen frekuensi dhuwur. Sanajan katrangan iki saiki katon wis ketinggalan jaman, iki minangka sebutan resmi dening International Telecommunications Union lan isih digunakake sacara wiyar.
Polarisasi sing disenengi bisa ditemtokake kanthi rong cara: nggunakake gelombang lemah kanggo sinyal jarak cendhak sing luwih kuwat dening peralatan siaran nggunakake pita gelombang medium (MW) 300 kHz - 3 MHz, utawa nggunakake gelombang langit kanggo jarak sing luwih adoh liwat Link ionosfer. Umumé, antena terpolarisasi vertikal duwe rambatan gelombang lemah sing luwih apik, dene antena terpolarisasi horisontal duwe kinerja gelombang langit sing luwih apik.
Polarisasi bunder digunakake sacara wiyar kanggo satelit amarga orientasi satelit relatif marang stasiun bumi lan satelit liyane terus owah. Efisiensi antarane antena pangirim lan panampa paling gedhe nalika loro-lorone terpolarisasi bunder, nanging antena terpolarisasi linier bisa digunakake karo antena CP, sanajan ana faktor kerugian polarisasi.
Polarisasi uga penting kanggo sistem 5G. Sawetara array antena 5G multiple-input/multiple-output (MIMO) entuk peningkatan throughput kanthi nggunakake polarisasi kanggo nggunakake spektrum sing kasedhiya kanthi luwih efisien. Iki ditindakake nggunakake kombinasi polarisasi sinyal sing beda lan multiplexing spasial antena (keragaman ruang).
Sistem iki bisa ngirim rong aliran data amarga aliran data kasebut disambungake dening antena terpolarisasi ortogonal independen lan bisa dipulihake kanthi independen. Sanajan ana polarisasi silang amarga distorsi jalur lan saluran, refleksi, multipath, lan ketidaksempurnaan liyane, panrima nggunakake algoritma canggih kanggo mulihake saben sinyal asli, sing nyebabake tingkat kesalahan bit (BER) sing rendah lan pungkasane Pemanfaatan spektrum sing luwih apik.
minangka kesimpulan
Polarisasi minangka sifat antena penting sing asring dilirwakake. Polarisasi linier (kalebu horisontal lan vertikal), polarisasi miring, polarisasi bunder lan polarisasi elips digunakake kanggo macem-macem aplikasi. Kisaran kinerja RF ujung-ke-ujung sing bisa digayuh antena gumantung saka orientasi lan keselarasan relatif. Antena standar duwe polarisasi sing beda lan cocog kanggo macem-macem bagean spektrum, nyedhiyakake polarisasi sing disenengi kanggo aplikasi target.
Produk sing Disaranake：
| RM-DPHA2030-15 | ||
| Parameter | Khas | Unit-unit |
| Rentang Frekuensi | 20-30 | GHz |
| Keuntungan | 15 Tipikal. | dBi |
| VSWR | 1.3 Tipikal. | |
| Polarisasi | Ganda Linier | |
| Isolasi Lintas Pol. | 60 Tipikal. | dB |
| Isolasi Pelabuhan | 70 Tipikal. | dB |
| Konektor | SMA-Femail | |
| Bahan | Al | |
| Rampung | Cat | |
| Ukuran(P*L*T) | 83.9*39.6*69.4(±5) | mm |
| Bobot | 0.074 | kg |
| RM-BDHA118-10 | ||
| Barang | Spesifikasi | Unit |
| Rentang Frekuensi | 1-18 | GHz |
| Keuntungan | 10 Tipikal. | dBi |
| VSWR | 1.5 Tipikal. | |
| Polarisasi | Linier | |
| Isolasi Lintas Pos | 30 Tipikal. | dB |
| Konektor | SMA-Wadon | |
| Rampung | Pora | |
| Bahan | Al | |
| Ukuran(P*L*T) | 182.4*185.1*116.6(±5) | mm |
| Bobot | 0.603 | kg |
| RM-CDPHA218-15 | ||
| Parameter | Khas | Unit-unit |
| Rentang Frekuensi | 2-18 | GHz |
| Keuntungan | 15 Tipikal. | dBi |
| VSWR | 1.5 Tipikal. |
|
| Polarisasi | Ganda Linier |
|
| Isolasi Lintas Pol. | 40 | dB |
| Isolasi Pelabuhan | 40 | dB |
| Konektor | SMA-F |
|
| Perawatan Permukaan | Pora |
|
| Ukuran(P*L*T) | 276*147*147(±5) | mm |
| Bobot | 0.945 | kg |
| Bahan | Al |
|
| Suhu Operasi | -40-+85 | °C |
| RM-BDPHA9395-22 | ||
| Parameter | Khas | Unit-unit |
| Rentang Frekuensi | 93-95 | GHz |
| Keuntungan | 22 Tipikal. | dBi |
| VSWR | 1.3 Tipikal. |
|
| Polarisasi | Ganda Linier |
|
| Isolasi Lintas Pol. | 60 Tipikal. | dB |
| Isolasi Pelabuhan | 67 Tipikal. | dB |
| Konektor | WR10 |
|
| Bahan | Cu |
|
| Rampung | Emas |
|
| Ukuran(P*L*T) | 69.3*19.1*21.2 (±5) | mm |
| Bobot | 0.015 | kg |
Wektu kiriman: 11-Apr-2024
