Insinyur elektronik ngerti manawa antena ngirim lan nampa sinyal kanthi bentuk gelombang energi elektromagnetik (EM) sing diterangake dening persamaan Maxwell. Kaya akeh topik, persamaan kasebut, lan propagasi, sifat elektromagnetisme, bisa ditliti ing tingkat sing beda-beda, saka istilah sing relatif kualitatif nganti persamaan kompleks.
Ana akeh aspek panyebaran energi elektromagnetik, salah sijine yaiku polarisasi, sing bisa duwe pengaruh utawa keprihatinan sing beda-beda 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 polarisasi antena?
Sadurunge ngerti polarisasi, kita kudu ngerti prinsip dhasar gelombang elektromagnetik. Gelombang kasebut dumadi saka medan listrik (medan E) lan medan magnet (medan H) lan pindhah menyang siji arah. Bidang E lan H tegak lurus lan arah panyebaran gelombang bidang.
Polarisasi nuduhake bidang E-bidang saka perspektif pemancar sinyal: kanggo polarisasi horisontal, medan listrik bakal miring ing bidang horisontal, nalika kanggo polarisasi vertikal, medan listrik bakal oscillate munggah lan mudhun ing bidang vertikal. gambar 1).
Gambar 1: Gelombang energi elektromagnetik dumadi saka komponen medan E lan H sing saling jejeg
Polarisasi linear lan polarisasi bunder
Mode polarisasi kalebu ing ngisor iki:
Ing polarisasi linear dhasar, rong polarisasi sing bisa ditindakake yaiku ortogonal (jejeg) siji liyane (Gambar 2). Ing teori, antena panrima polarisasi horisontal ora bakal "ndeleng" sinyal saka antena polarisasi vertikal lan kosok balene, sanajan loro-lorone beroperasi kanthi frekuensi sing padha. Sing luwih apik didadekake siji, luwih akeh sinyal sing dijupuk, lan transfer energi maksimal nalika polarisasi cocog.
Gambar 2: Polarisasi linear nyedhiyakake rong opsi polarisasi kanthi sudut sing tepat
Polarisasi oblique antena minangka jinis polarisasi linier. Kaya polarisasi horisontal lan vertikal dhasar, polarisasi iki mung ana ing lingkungan terrestrial. Polarisasi oblique ana ing sudut ± 45 derajat menyang bidang referensi horisontal. Nalika iki pancene mung wangun polarisasi linier liyane, istilah "linear" biasane mung nuduhake antena polarisasi horisontal utawa vertikal.
Senadyan sawetara mundhut, sinyal sing dikirim (utawa ditampa) dening antena diagonal layak mung karo antena polarisasi horisontal utawa vertikal. Antena polarisasi obliquely migunani nalika polarisasi siji utawa loro antena ora dingerteni utawa owah-owahan nalika digunakake.
Polarisasi sirkular (CP) luwih rumit tinimbang polarisasi linier. Ing mode iki, polarisasi sing diwakili dening vektor lapangan E muter nalika sinyal nyebar. Nalika diputer ing sisih tengen (ndeleng metu saka pemancar), polarisasi bunder diarani polarisasi bunder tangan tengen (RHCP); nalika diputer ngiwa, polarisasi sirkular kiwa (LHCP) (Gambar 3)
Gambar 3: Ing polarisasi bunder, vektor medan E saka gelombang elektromagnetik muter; rotasi iki bisa tangan tengen utawa kiwa
Sinyal CP kasusun saka rong gelombang ortogonal sing metu saka fase. Telung kahanan dibutuhake kanggo ngasilake sinyal CP. Bidang E kudu kalebu rong komponen ortogonal; loro komponen kudu 90 derajat metu saka phase lan witjaksono ing amplitudo. Cara sing gampang kanggo ngasilake CP yaiku nggunakake antena heliks.
Elliptical polarization (EP) minangka jinis CP. Gelombang polarisasi eliptik yaiku gain sing diprodhuksi dening rong gelombang polarisasi linier, kaya gelombang CP. Nalika rong gelombang polarisasi linier sing saling jejeg kanthi amplitudo sing ora padha digabungake, gelombang polarisasi elips diprodhuksi.
Ing polarisasi mismatch antarane antena diterangake dening faktor mundhut polarisasi (PLF). Parameter iki ditulis ing decibel (dB) lan minangka fungsi saka prabédan amba polarisasi antarane antena ngirim lan nampa. Secara teoritis, PLF bisa saka 0 dB (ora mundhut) kanggo antena sing didadekake siji nganti dB tanpa wates (mundhut tanpa wates) kanggo antena ortogonal sing sampurna.
Nanging, ing kasunyatan, keselarasan (utawa misalignment) 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 ditularake. Kaping pisanan, bakal ana 10 - 30 dB utawa luwih sinyal "bocor" polarisasi silang saka polarisasi ortogonal, sing ing sawetara kasus bisa uga cukup kanggo ngganggu pemulihan sinyal sing dikarepake.
Ing kontras, PLF nyata kanggo loro antena selaras karo polarisasi becik bisa 10 dB, 20 dB, utawa luwih, gumantung ing kahanan, lan bisa ngalangi Recovery sinyal. Kanthi tembung liyane, polarisasi silang lan PLF sing ora disengaja bisa digunakake kanthi cara loro kanthi ngganggu sinyal sing dikarepake utawa nyuda kekuatan sinyal sing dikarepake.
Napa peduli babagan polarisasi?
Polarisasi dianggo kanthi rong cara: loro antena sing luwih selaras lan duwe polarisasi sing padha, luwih apik kekuatan sinyal sing ditampa. Kosok baline, alignment polarisasi sing ora apik nggawe luwih angel kanggo panrima, sing dikarepake utawa ora puas, kanggo njupuk sinyal sing dikarepake. Ing pirang-pirang kasus, "saluran" ngrusak polarisasi sing ditularake, utawa siji utawa loro antena ora ana ing arah statis sing tetep.
Pilihan polarisasi sing digunakake biasane ditemtokake dening instalasi utawa kahanan atmosfer. Contone, antena polarisasi horisontal bakal luwih apik lan njaga polarisasi nalika dipasang ing cedhak langit-langit; Kosok baline, antena polarisasi vertikal bakal nindakake luwih apik lan njaga kinerja polarisasi nalika dipasang ing cedhak tembok sisih.
Antena dipole sing akeh digunakake (kosong utawa lempitan) dipolarisasi sacara horisontal ing orientasi pemasangan "normal" (Gambar 4) lan asring diputer 90 derajat kanggo nganggep polarisasi vertikal nalika dibutuhake utawa ndhukung mode polarisasi sing disenengi (Gambar 5).
Gambar 4: Antena dipole biasane dipasang kanthi horisontal ing tiang kanggo nyedhiyakake polarisasi horisontal
Gambar 5: Kanggo aplikasi sing mbutuhake polarisasi vertikal, antena dipole bisa dipasang ing endi antena nyekel.
Polarisasi vertikal umume digunakake kanggo radio seluler genggam, kayata sing digunakake dening responden pisanan, amarga akeh desain antena radio polarisasi vertikal uga nyedhiyakake pola radiasi omnidirectional. Mulane, antena kuwi ora kudu reoriented sanajan arah radio lan antena diganti.
3 - 30 MHz frekuensi dhuwur (HF) antena frekuensi biasane dibangun minangka kabel dawa prasaja strung bebarengan horisontal antarane kurung. Dawane ditemtokake dening dawa gelombang (10 - 100 m). Antena jinis iki sacara alami polarisasi horisontal.
Wigati dimangerteni manawa nyebutake band iki minangka "frekuensi dhuwur" diwiwiti pirang-pirang dekade kepungkur, nalika 30 MHz pancen frekuensi dhuwur. Sanajan katrangan iki saiki katon wis ketinggalan jaman, nanging iki minangka sebutan resmi dening International Telecommunications Union lan isih akeh digunakake.
Polarisasi sing disenengi bisa ditemtokake kanthi rong cara: nggunakake gelombang lemah kanggo sinyal jarak cendhak sing luwih kuat kanthi peralatan siaran nggunakake pita gelombang medium (MW) 300 kHz - 3 MHz, utawa nggunakake gelombang langit kanggo jarak sing luwih dawa liwat Link ionosfer. Umumé, antena polarisasi vertikal duwe panyebaran gelombang lemah sing luwih apik, dene antena polarisasi horisontal duwe kinerja gelombang langit sing luwih apik.
Polarisasi sirkular digunakake akeh kanggo satelit amarga orientasi satelit relatif marang stasiun lemah lan satelit liyane saya ganti. Efisiensi antarane antena ngirim lan nampa paling gedhe nalika loro-lorone polarisasi bunder, nanging antena polarisasi linear bisa digunakake karo antena CP, sanajan ana faktor mundhut polarisasi.
Polarisasi uga penting kanggo sistem 5G. Sawetara susunan antena multi-input/multiple-output (MIMO) 5G entuk throughput tambah kanthi nggunakake polarisasi kanggo nggunakake spektrum sing kasedhiya kanthi luwih efisien. Iki digayuh kanthi nggunakake kombinasi polarisasi sinyal sing beda lan multiplexing spasial saka antena (keragaman spasi).
Sistem kasebut bisa ngirim rong aliran data amarga aliran data kasebut disambungake dening antena polarisasi ortogonal independen lan bisa dipulihake kanthi mandiri. Sanajan ana sawetara polarisasi silang amarga distorsi dalan lan saluran, refleksi, multipath, lan cacat liyane, panrima nggunakake algoritma canggih kanggo mbalekake saben sinyal asli, nyebabake tingkat kesalahan bit (BER) lan pungkasane nambah panggunaan spektrum.
ing kesimpulan
Polarisasi minangka properti antena penting sing asring diabaikan. Polarisasi linier (kalebu horisontal lan vertikal), polarisasi oblique, polarisasi bunder lan polarisasi elips digunakake kanggo macem-macem aplikasi. Kisaran kinerja RF end-to-end sing bisa ditindakake antena gumantung saka orientasi lan keselarasan sing 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 | ||
| Paramèter | khas | Unit |
| Range Frekuensi | 20-30 | GHz |
| gain | 15 Tipe. | dBi |
| VSWR | 1.3 Tipe. | |
| Polarisasi | Dwi Linear | |
| Lintas Pol. Isolasi | 60 Tipe. | dB |
| Isolasi Pelabuhan | 70 Tipe. | dB |
| Konektor | SMA-Flanang | |
| Bahan | Al | |
| Rampung | Paint | |
| Ukuran(L*W*H) | 83.9*39.6*69.4(±5) | mm |
| Bobot | 0.074 | kg |
| RM-BDHA118-10 | ||
| Item | Spesifikasi | Unit |
| Range Frekuensi | 1-18 | GHz |
| gain | 10 Tipe. | dBi |
| VSWR | 1.5 Tipe. | |
| Polarisasi | Linear | |
| Lintas Po. Isolasi | 30 Tipe. | dB |
| Konektor | SMA-Wanita | |
| Rampung | Pora | |
| Bahan | Al | |
| Ukuran(L*W*H) | 182.4*185.1*116.6(±5) | mm |
| Bobot | 0.603 | kg |
| RM-CDPHA218-15 | ||
| Paramèter | khas | Unit |
| Range Frekuensi | 2-18 | GHz |
| gain | 15 Tipe. | dBi |
| VSWR | 1.5 Tipe. |
|
| Polarisasi | Dwi Linear |
|
| Lintas Pol. Isolasi | 40 | dB |
| Isolasi Pelabuhan | 40 | dB |
| Konektor | SMA-F |
|
| Perawatan lumahing | Pora |
|
| Ukuran(L*W*H) | 276*147*147(±5) | mm |
| Bobot | 0.945 | kg |
| Bahan | Al |
|
| Suhu operasi | -40-+85 | °C |
| RM-BDPHA9395-22 | ||
| Paramèter | khas | Unit |
| Range Frekuensi | 93-95 | GHz |
| gain | 22 Tipe. | dBi |
| VSWR | 1.3 Tipe. |
|
| Polarisasi | Dwi Linear |
|
| Lintas Pol. Isolasi | 60 Tipe. | dB |
| Isolasi Pelabuhan | 67 Tipe. | dB |
| Konektor | WR10 |
|
| Bahan | Cu |
|
| Rampung | emas |
|
| Ukuran(L*W*H) | 69.3*19.1*21.2 (±5) | mm |
| Bobot | 0.015 | kg |
Wektu kirim: Apr-11-2024
