Insinyur éléktronik terang yén anteneu ngirim sareng nampi sinyal dina bentuk gelombang énergi éléktromagnétik (EM) anu dijelaskeun ku persamaan Maxwell. Sapertos seueur topik, persamaan ieu, sareng rambatan, sipat éléktromagnétisme, tiasa dikaji dina tingkat anu béda, ti istilah anu relatif kualitatif dugi ka persamaan anu rumit.
Aya seueur aspék dina rambatan énergi éléktromagnétik, salah sahijina nyaéta polarisasi, anu tiasa gaduh tingkat dampak atanapi perhatian anu béda-béda dina aplikasi sareng desain anteneu na. Prinsip dasar polarisasi lumaku pikeun sadaya radiasi éléktromagnétik, kalebet RF/nirkabel, énergi optik, sareng sering dianggo dina aplikasi optik.
Naon ari polarisasi anteneu téh?
Sateuacan ngartos polarisasi, urang kedah ngartos heula prinsip dasar gelombang éléktromagnétik. Gelombang ieu diwangun ku médan listrik (médan E) sareng médan magnét (médan H) sareng gerak dina hiji arah. Médan E sareng H silih tegak lurus sareng arah rambatan gelombang pesawat.
Polarisasi nujul kana bidang médan-E tina sudut pandang pemancar sinyal: pikeun polarisasi horizontal, médan listrik bakal gerak ka gigir dina bidang horizontal, sedengkeun pikeun polarisasi vertikal, médan listrik bakal osilasi ka luhur jeung ka handap dina bidang vertikal. (gambar 1).
Gambar 1: Gelombang énergi éléktromagnétik diwangun ku komponén médan E sareng H anu silih tegak lurus
Polarisasi linier sareng polarisasi sirkular
Modeu polarisasi ngawengku ieu di handap:
Dina polarisasi linier dasar, dua polarisasi anu mungkin ortogonal (tegak lurus) silih (Gambar 2). Sacara téori, anteneu panampi anu terpolarisasi sacara horizontal moal "ningali" sinyal tina anteneu anu terpolarisasi sacara vertikal sareng sabalikna, sanaos duanana beroperasi dina frékuénsi anu sami. Beuki saé aranjeunna saluyu, beuki seueur sinyal anu ditéwak, sareng transfer énergi dimaksimalkeun nalika polarisasi cocog.
Gambar 2: Polarisasi linier nyayogikeun dua pilihan polarisasi dina sudut katuhu silih
Polarisasi miring anteneu mangrupikeun salah sahiji jinis polarisasi linier. Sapertos polarisasi horizontal sareng vertikal dasar, polarisasi ieu ngan ukur masuk akal dina lingkungan terestrial. Polarisasi miring aya dina sudut ±45 derajat kana bidang rujukan horizontal. Sanaos ieu leres-leres ngan ukur bentuk polarisasi linier anu sanés, istilah "linier" biasana ngan ukur nujul kana anteneu anu terpolarisasi sacara horizontal atanapi vertikal.
Sanajan aya sababaraha karugian, sinyal anu dikirim (atanapi ditampi) ku anteneu diagonal ngan ukur tiasa dianggo ku anteneu anu terpolarisasi sacara horizontal atanapi vertikal. Anteneu anu terpolarisasi sacara miring mangpaat nalika polarisasi hiji atanapi duanana anteneu teu dipikanyaho atanapi robih nalika dianggo.
Polarisasi sirkular (CP) langkung rumit tibatan polarisasi linier. Dina modeu ieu, polarisasi anu digambarkeun ku véktor médan E muter nalika sinyal nyebar. Nalika diputer ka katuhu (ningali kaluar ti pemancar), polarisasi sirkular disebut polarisasi sirkular katuhu (RHCP); nalika diputer ka kénca, polarisasi sirkular kénca (LHCP) (Gambar 3)
Gambar 3: Dina polarisasi sirkular, véktor médan E tina gelombang éléktromagnétik muter; rotasi ieu tiasa ka katuhu atanapi ka kénca
Sinyal CP diwangun ku dua gelombang ortogonal anu kaluar tina fase. Tilu kaayaan diperyogikeun pikeun ngahasilkeun sinyal CP. Médan E kedah diwangun ku dua komponén ortogonal; dua komponén éta kedah 90 derajat kaluar tina fase sareng sami amplitudona. Cara anu saderhana pikeun ngahasilkeun CP nyaéta nganggo anteneu héliks.
Polarisasi elips (EP) nyaéta salah sahiji jinis CP. Gelombang terpolarisasi elips nyaéta gain anu dihasilkeun ku dua gelombang terpolarisasi linier, sapertos gelombang CP. Nalika dua gelombang terpolarisasi linier anu silih tegak lurus kalayan amplitudo anu henteu sami digabungkeun, gelombang terpolarisasi elips dihasilkeun.
Ketidakcocokan polarisasi antara anteneu digambarkeun ku faktor leungitna polarisasi (PLF). Parameter ieu dinyatakeun dina desibel (dB) sareng mangrupikeun fungsi tina bédana sudut polarisasi antara anteneu anu ngirim sareng anu nampi. Sacara téoritis, PLF tiasa kisaran ti 0 dB (henteu aya rugi) pikeun anteneu anu saluyu sampurna dugi ka dB anu teu terbatas (rugi teu terbatas) pikeun anteneu ortogonal anu sampurna.
Nanging, dina kanyataanana, panyelarasan (atanapi misalignment) polarisasi henteu sampurna sabab posisi mékanis anteneu, paripolah pangguna, distorsi saluran, pantulan multipath, sareng fénoména sanésna tiasa nyababkeun sababaraha distorsi sudut tina médan éléktromagnétik anu dikirimkeun. Mimitina, bakal aya 10 - 30 dB atanapi langkung tina "bocor" polarisasi silang sinyal tina polarisasi ortogonal, anu dina sababaraha kasus tiasa cekap pikeun ngaganggu pamulihan sinyal anu dipikahoyong.
Sabalikna, PLF anu saleresna pikeun dua anteneu anu saluyu kalayan polarisasi idéal tiasa 10 dB, 20 dB, atanapi langkung ageung, gumantung kana kaayaanana, sareng tiasa ngahalangan pamulihan sinyal. Kalayan kecap sanésna, polarisasi silang anu teu dihaja sareng PLF tiasa dianggo dua arah ku cara ngaganggu sinyal anu dipikahoyong atanapi ngirangan kakuatan sinyal anu dipikahoyong.
Naha bet kudu mikiran polarisasi?
Polarisasi jalan dina dua cara: beuki sajajar dua anteneu sareng gaduh polarisasi anu sami, beuki saé kakuatan sinyal anu ditampi. Sabalikna, panyelarasan polarisasi anu goréng ngajantenkeun langkung sesah pikeun panarima, boh anu dihaja atanapi henteu sugema, pikeun néwak sinyal anu dipikahoyong. Dina seueur kasus, "saluran" ngaganggu polarisasi anu dikirimkeun, atanapi salah sahiji atanapi duanana anteneu henteu dina arah statis anu tetep.
Pilihan polarisasi mana anu bade dianggo biasana ditangtukeun ku kaayaan pamasangan atanapi atmosfir. Salaku conto, anteneu anu terpolarisasi sacara horizontal bakal langkung saé sareng ngajaga polarisasina nalika dipasang caket lalangit; sabalikna, anteneu anu terpolarisasi sacara vertikal bakal langkung saé sareng ngajaga kinerja polarisasina nalika dipasang caket témbok sisi.
Antena dipol anu seueur dianggo (polos atanapi dilipet) dipolarisasi sacara horizontal dina orientasi pemasangan "normal" na (Gambar 4) sareng sering diputer 90 derajat pikeun nganggap polarisasi vertikal nalika diperyogikeun atanapi pikeun ngadukung mode polarisasi anu dipikaresep (Gambar 5).
Gambar 4: Antena dipol biasana dipasang sacara horizontal dina tihangna pikeun nyadiakeun polarisasi horizontal
Gambar 5: Pikeun aplikasi anu meryogikeun polarisasi vertikal, anteneu dipol tiasa dipasang saluyu sareng dimana anteneu nangkep
Polarisasi vertikal umumna dianggo pikeun radio sélulér genggam, sapertos anu dianggo ku responden munggaran, sabab seueur desain anteneu radio anu terpolarisasi vertikal ogé nyayogikeun pola radiasi omnidirectional. Ku alatan éta, anteneu sapertos kitu henteu kedah diorientasikeun deui sanaos arah radio sareng anteneu robih.
Antena frékuénsi luhur (HF) 3 - 30 MHz biasana diwangun salaku kawat panjang basajan anu dihijikeun sacara horizontal di antara braket. Panjangna ditangtukeun ku panjang gelombang (10 - 100 m). Jenis anteneu ieu sacara alami terpolarisasi sacara horizontal.
Perlu dicatet yén nyebat pita ieu salaku "frékuénsi luhur" dimimitian sababaraha dasawarsa ka tukang, nalika 30 MHz memang frékuénsi luhur. Sanaos pedaran ieu ayeuna sigana tos teu aya deui, éta mangrupikeun sebutan resmi ku International Telecommunications Union sareng masih seueur dianggo.
Polarisasi anu dipikaresep tiasa ditangtukeun ku dua cara: boh nganggo gelombang taneuh pikeun sinyal jarak pondok anu langkung kuat ku alat siaran nganggo pita gelombang sedeng (MW) 300 kHz - 3 MHz, atanapi nganggo gelombang langit pikeun jarak anu langkung jauh ngalangkungan Link ionosfer. Sacara umum, anteneu anu terpolarisasi sacara vertikal gaduh rambatan gelombang taneuh anu langkung saé, sedengkeun anteneu anu terpolarisasi sacara horizontal gaduh kinerja gelombang langit anu langkung saé.
Polarisasi sirkular loba dipaké pikeun satelit sabab orientasi satelit relatif ka stasiun darat sareng satelit sanésna terus robih. Efisiensi antara anteneu pangirim sareng panarima paling ageung nalika duanana terpolarisasi sirkular, tapi anteneu terpolarisasi linier tiasa dianggo sareng anteneu CP, sanaos aya faktor leungitna polarisasi.
Polarisasi ogé penting pikeun sistem 5G. Sababaraha susunan anteneu 5G multiple-input/multiple-output (MIMO) ngahontal paningkatan throughput ku cara ngagunakeun polarisasi pikeun ngamangpaatkeun spéktrum anu sayogi sacara langkung efisien. Ieu kahontal ku cara ngagunakeun kombinasi polarisasi sinyal anu béda sareng multiplexing spasial anteneu (karagaman rohangan).
Sistem ieu tiasa ngirimkeun dua aliran data sabab aliran data disambungkeun ku anteneu anu terpolarisasi sacara ortogonal mandiri sareng tiasa dipulihkeun sacara mandiri. Sanaos aya sababaraha polarisasi silang kusabab distorsi jalur sareng saluran, pantulan, multipath, sareng ketidaksempurnaan sanésna, panarima nganggo algoritma anu canggih pikeun mulangkeun unggal sinyal asli, anu ngahasilkeun tingkat kasalahan bit (BER) anu handap sareng pamustunganana ningkatkeun Pemanfaatan spéktrum.
kasimpulanana
Polarisasi mangrupikeun sipat anteneu penting anu sering teu dipaliré. Polarisasi linier (kalebet horizontal sareng vertikal), polarisasi miring, polarisasi sirkular sareng polarisasi elips dianggo pikeun aplikasi anu béda. Kisaran kinerja RF tungtung-ka-tungtung anu tiasa kahontal ku anteneu gumantung kana orientasi sareng alignment relatifna. Anteneu standar gaduh polarisasi anu béda sareng cocog pikeun bagian spéktrum anu béda, nyayogikeun polarisasi anu dipikaresep pikeun aplikasi target.
Produk anu Disarankeun：
| RM-DPHA2030-15 | ||
| Parameter | Khas | Unit |
| Rentang Frékuénsi | 20-30 | GHz |
| Meunangkeun | 15 Tipikal. | dBi |
| VSWR | 1.3 Tipikal. | |
| Polarisasi | Ganda Linier | |
| Isolasi Lintas Pol. | 60 Tipikal. | dB |
| Isolasi Pelabuhan | 70 Tipikal. | dB |
| Konektor | SMA-Fsurelek | |
| Bahan | Al | |
| Ngaréngsékeun | Cet | |
| Ukuran(P*L*T) | 83.9*39.6*69.4(±5) | mm |
| Beurat | 0.074 | kg |
| RM-BDHA118-10 | ||
| Barang | Spésifikasi | Unit |
| Rentang Frékuénsi | 1-18 | GHz |
| Meunangkeun | 10 Tipikal. | dBi |
| VSWR | 1.5 Tipikal. | |
| Polarisasi | Linier | |
| Isolasi Palang Pos | 30 Tipikal. | dB |
| Konektor | SMA-Awéwé | |
| Ngaréngsékeun | Pteu | |
| Bahan | Al | |
| Ukuran(P*L*T) | 182.4*185.1*116.6(±5) | mm |
| Beurat | 0.603 | kg |
| RM-CDPHA218-15 | ||
| Parameter | Khas | Unit |
| Rentang Frékuénsi | 2-18 | GHz |
| Meunangkeun | 15 Tipikal. | dBi |
| VSWR | 1.5 Tipikal. |
|
| Polarisasi | Ganda Linier |
|
| Isolasi Lintas Pol. | 40 | dB |
| Isolasi Pelabuhan | 40 | dB |
| Konektor | SMA-F |
|
| Perawatan Permukaan | Pteu |
|
| Ukuran(P*L*T) | 276*147*147(±5) | mm |
| Beurat | 0.945 | kg |
| Bahan | Al |
|
| Suhu Operasi | -40-+85 | °C |
| RM-BDPHA9395-22 | ||
| Parameter | Khas | Unit |
| Rentang Frékuénsi | 93-95 | GHz |
| Meunangkeun | 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 |
|
| Ngaréngsékeun | Emas |
|
| Ukuran(P*L*T) | 69.3*19.1*21.2 (±5) | mm |
| Beurat | 0.015 | kg |
Waktos posting: 11-Apr-2024
