Mae polareiddio yn un o nodweddion sylfaenol antenâu. Yn gyntaf mae angen i ni ddeall polareiddio tonnau awyren. Yna gallwn drafod y prif fathau o polareiddio antena.
polareiddio llinol
Byddwn yn dechrau deall polareiddio ton electromagnetig awyren.
Mae gan don electromagnetig planar (EM) sawl nodwedd. Y cyntaf yw bod y pŵer yn teithio i un cyfeiriad (dim maes yn newid i ddau gyfeiriad orthogonal). Yn ail, mae'r maes trydan a'r maes magnetig yn berpendicwlar i'w gilydd ac yn orthogonal i'w gilydd. Mae meysydd trydan a magnetig yn berpendicwlar i gyfeiriad ymlediad tonnau awyren. Fel enghraifft, ystyriwch faes trydan amledd sengl (maes E) a roddir gan hafaliad (1). Mae'r maes electromagnetig yn teithio i'r cyfeiriad +z. Mae'r maes trydan yn cael ei gyfeirio i'r cyfeiriad +x. Mae'r maes magnetig i'r cyfeiriad +y.
Yn hafaliad (1), arsylwch y nodiant: . Mae hwn yn fector uned (fector hyd), sy'n dweud bod pwynt y maes trydan yn y cyfeiriad x. Dangosir ton yr awyren yn Ffigur 1.
ffigur 1. Cynrychioliad graffigol o'r maes trydan yn teithio i'r cyfeiriad +z.
Polareiddio yw olrhain a lluosogi siâp (cyfuchlin) maes trydan. Fel enghraifft, ystyriwch hafaliad maes trydan tonnau plân (1). Byddwn yn arsylwi ar y sefyllfa lle mae'r maes trydan (X,Y,Z) = (0,0,0) fel swyddogaeth amser. Mae osgled y maes hwn wedi'i blotio yn Ffigur 2, ar sawl achlysur mewn amser. Mae'r maes yn oscillaidd ar amledd "F".
ffigur 2. Arsylwch y maes trydan (X, Y, Z) = (0,0,0) ar wahanol adegau.
Mae'r maes trydan i'w weld yn y tarddiad, gan osgiliad yn ôl ac ymlaen mewn osgled. Mae'r maes trydan bob amser ar hyd yr echelin x a nodir. Gan fod y maes trydan yn cael ei gynnal ar hyd un llinell, gellir dweud bod y maes hwn wedi'i begynnu'n llinol. Yn ogystal, os yw'r echelin X yn gyfochrog â'r ddaear, disgrifir y maes hwn hefyd fel un sydd wedi'i begynu'n llorweddol. Os yw'r cae wedi'i gyfeirio ar hyd yr echelin Y, gellir dweud bod y don wedi'i polareiddio'n fertigol.
Nid oes angen cyfeirio tonnau polariaidd llinol ar hyd echel lorweddol neu fertigol. Er enghraifft, byddai ton maes trydan gyda chyfyngiad yn gorwedd ar hyd llinell fel y dangosir yn Ffigur 3 hefyd yn cael ei phegynu'n llinol.
delwedd 3. Osgled maes trydanol ton begynol linol y mae ei thaflwybr yn ongl.
Gellir disgrifio'r maes trydan yn Ffigur 3 trwy hafaliad (2). Nawr mae yna gydran x ac y o'r maes trydan. Mae'r ddwy gydran yn gyfartal o ran maint.
Un peth i'w nodi am hafaliad (2) yw'r xy-gydran a'r meysydd electronig yn yr ail gam. Mae hyn yn golygu bod gan y ddwy gydran yr un osgled bob amser.
polareiddio cylchol
Nawr cymerwch fod maes trydanol ton plân yn cael ei roi gan hafaliad (3):
Yn yr achos hwn, mae'r elfennau X ac Y 90 gradd allan o'r cyfnod. Os gwelir y cae fel (X, Y, Z) = (0,0,0) eto fel o'r blaen, bydd y maes trydan yn erbyn cromlin amser yn ymddangos fel y dangosir isod yn Ffigur 4.
Ffigur 4. Cryfder maes trydan (X, Y, Z) = (0,0,0) parth EQ. (3).
Mae'r maes trydan yn Ffigur 4 yn cylchdroi mewn cylch. Disgrifir y math hwn o faes fel ton wedi'i polareiddio'n gylchol. Ar gyfer polareiddio cylchol, rhaid bodloni'r meini prawf canlynol:
- Safon ar gyfer polareiddio cylchol
- Rhaid i'r maes trydan fod â dwy gydran orthogonal (perpendicwlar).
- Rhaid i gydrannau orthogonol y maes trydan gael amplitudes cyfartal.
- Rhaid i'r cydrannau pedrod fod 90 gradd allan o'r cyfnod.
Os ydych chi'n teithio ar sgrin Wave Ffigur 4, dywedir bod y cylchdro maes yn wrthglocwedd ac wedi'i bolaru'n gylchol ar y dde (RHCP). Os caiff y cae ei gylchdroi i gyfeiriad clocwedd, bydd y maes yn cael ei bolareiddio cylchol ar y chwith (LHCP).
Polareiddio eliptig
Os oes gan y maes trydan ddwy gydran berpendicwlar, 90 gradd allan o'r cyfnod ond o faint cyfartal, bydd y maes wedi'i begynu'n eliptig. Ystyried maes trydanol ton awyren yn teithio i'r cyfeiriad +z, a ddisgrifir gan Equation (4):
Rhoddir locws y pwynt y bydd blaen y fector maes trydan yn ei dybio yn Ffigur 5
Ffigur 5. Maes trydan tonnau polareiddio eliptig prydlon. (4).
Byddai'r cae yn Ffigur 5, sy'n teithio i gyfeiriad gwrthglocwedd, yn eliptig ar yr ochr dde pe bai'n teithio allan o'r sgrin. Os yw fector y maes trydan yn cylchdroi i'r cyfeiriad arall, bydd y maes yn cael ei bolaru'n eliptig ar y llaw chwith.
Ar ben hynny, mae polareiddio eliptig yn cyfeirio at ei ecsentrigrwydd. Cymhareb ecsentrigrwydd i osgled yr echelinau mawr a lleiaf. Er enghraifft, ecsentrigrwydd tonnau o hafaliad (4) yw 1/0.3 = 3.33. Disgrifir tonnau polareiddiedig eliptig ymhellach gan gyfeiriad y brif echelin. Mae gan yr hafaliad tonnau (4) echel sy'n cynnwys yr echelin-x yn bennaf. Sylwch y gall yr echelin fawr fod ar unrhyw ongl awyren. Nid oes angen yr ongl i ffitio'r echelin X, Y neu Z. Yn olaf, mae'n bwysig nodi bod polareiddio cylchol a llinol yn achosion arbennig o bolareiddio eliptig. Mae ton ecsentrig polariaidd 1.0 yn don wedi'i begynu'n gylchol. Tonnau wedi'u polareiddio'n eliptig gydag ecsentrigrwydd diddiwedd. Tonnau polariaidd llinol.
Pegynu antena
Nawr ein bod yn ymwybodol o feysydd electromagnetig tonnau awyren polariaidd, mae polareiddio antena wedi'i ddiffinio'n syml.
Polareiddio Antena Gwerthusiad maes pell antena, polareiddio'r maes pelydrol o ganlyniad. Felly, mae antenâu yn aml wedi'u rhestru fel "antenâu wedi'u polareiddio'n llinol" neu "antenâu wedi'u polareiddio'n gylchol ar y dde".
Mae'r cysyniad syml hwn yn bwysig ar gyfer cyfathrebu antena. Yn gyntaf, ni fydd antena wedi'i polareiddio'n llorweddol yn cyfathrebu ag antena polariaidd fertigol. Oherwydd y theorem dwyochredd, mae'r antena yn trosglwyddo ac yn derbyn yn union yr un ffordd. Felly, mae antenâu wedi'u polareiddio'n fertigol yn trosglwyddo ac yn derbyn caeau wedi'u polareiddio'n fertigol. Felly, os ydych chi'n ceisio cyfleu antena fertigol wedi'i polareiddio'n llorweddol, ni fydd unrhyw dderbyniad.
Yn yr achos cyffredinol, ar gyfer dau antena polariaidd llinol wedi'u cylchdroi o gymharu â'i gilydd gan ongl ( ), bydd y golled pŵer oherwydd y diffyg cyfatebiaeth polareiddio hwn yn cael ei ddisgrifio gan y ffactor colled polareiddio (PLF):
Felly, os oes gan ddau antena yr un polareiddio, mae'r ongl rhwng eu meysydd electronau pelydru yn sero ac nid oes unrhyw golled pŵer oherwydd diffyg cyfatebiaeth polareiddio. Os yw un antena wedi'i polareiddio'n fertigol a'r llall wedi'i polareiddio'n llorweddol, mae'r ongl yn 90 gradd, ac ni fydd unrhyw bŵer yn cael ei drosglwyddo.
SYLWCH: Mae symud y ffôn dros eich pen i wahanol onglau yn esbonio pam y gellir cynyddu derbyniad weithiau. Mae antenâu ffôn symudol fel arfer wedi'u polareiddio'n llinol, felly gall cylchdroi'r ffôn yn aml gyd-fynd â polareiddio'r ffôn, gan wella derbyniad.
Mae polareiddio cylchol yn nodwedd ddymunol o lawer o antenâu. Mae'r ddau antena wedi'u polareiddio'n gylchol ac nid ydynt yn dioddef o golli signal oherwydd diffyg cyfatebiaeth polareiddio. Mae antenâu a ddefnyddir mewn systemau GPS wedi'u polareiddio'n gylchol ar yr ochr dde.
Nawr cymerwch fod antena polariaidd llinol yn derbyn tonnau polariaidd crwn. Yn gyfatebol, tybiwch fod antena wedi'i begynu'n gylchol yn ceisio derbyn tonnau polariaidd llinol. Beth yw'r ffactor colled polareiddio canlyniadol?
Dwyn i gof bod polareiddio cylchol mewn gwirionedd yn ddwy don orthogonal polarized llinol, 90 gradd allan o gyfnod. Felly, dim ond y gydran cyfnod tonnau polariaidd (CP) y bydd antena wedi'i begynu'n llinol (LP) yn ei dderbyn. Felly, bydd gan yr antena LP golled diffyg cyfatebiaeth polareiddio o 0.5 (-3dB). Mae hyn yn wir ni waeth pa ongl y mae'r antena LP yn cael ei gylchdroi. felly:
Cyfeirir at ffactor colled polareiddio weithiau fel effeithlonrwydd polareiddio, ffactor diffyg cyfatebiaeth antena, neu ffactor derbyn antena. Mae'r holl enwau hyn yn cyfeirio at yr un cysyniad.
Amser postio: Rhagfyr-22-2023
