Polarisasi mangrupikeun salah sahiji ciri dasar anteneu. Urang mimitina kudu ngarti polarisasi gelombang pesawat. Urang teras tiasa ngabahas jinis utama polarisasi anteneu.
polarisasi linier
Urang bakal ngawitan ngartos polarisasi gelombang éléktromagnétik pesawat.
Gelombang éléktromagnétik planar (EM) mibanda sababaraha ciri. Anu kahiji nyaéta yén kakuatan ngarambat dina hiji arah (henteu aya parobahan médan dina dua arah ortogonal). Kadua, médan listrik sareng médan magnét silih tegak sareng silih ortogonal. Médan listrik jeung magnét jejeg arah rambatan gelombang pesawat. Salaku conto, anggap médan listrik frekuensi tunggal (médan E) anu dipasihkeun ku persamaan (1). Médan éléktromagnétik ngarambat dina arah +z. Médan listrik diarahkeun dina arah +x. Médan magnét aya dina arah +y.
Dina persamaan (1), titénan notasi: . Ieu mangrupikeun véktor unit (vektor panjang), anu nyatakeun yén titik médan listrik aya dina arah x. Gelombang pesawat digambarkeun dina Gambar 1.
angka 1. Répréséntasi grafis tina médan listrik iinditan dina arah + z.
Polarisasi nyaéta ngalacak sareng bentuk rambatan (kontur) médan listrik. Salaku conto, pertimbangkeun persamaan médan listrik gelombang pesawat (1). Urang bakal niténan posisi dimana médan listrik nyaéta (X,Y,Z) = (0,0,0) salaku fungsi waktu. Amplitudo widang ieu plotted dina Gambar 2, dina sababaraha instansi dina waktu. Widang ieu osilasi dina frékuénsi "F".
angka 2. Niténan médan listrik (X, Y, Z) = (0,0,0) dina waktu nu beda.
Médan listrik dititénan dina asal, osilasi deui mudik dina amplitudo. Médan listrik sok sapanjang sumbu-x anu dituduhkeun. Kusabab médan listrik dijaga sapanjang garis tunggal, médan ieu tiasa disebat polarisasi linier. Salaku tambahan, upami sumbu-X sajajar sareng taneuh, médan ieu ogé digambarkeun salaku polarisasi horisontal. Lamun médan berorientasi sapanjang sumbu-Y, gelombang bisa disebutkeun polarized vertikal.
Gelombang polarisasi linier henteu kedah diarahkeun sapanjang sumbu horizontal atanapi vertikal. Contona, hiji gelombang médan listrik kalawan konstrain bohong sapanjang garis sakumaha ditémbongkeun dina Gambar 3 ogé bakal liniér polarized.
gambar 3. Amplitudo médan listrik gelombang polarized liniér anu lintasan mangrupa sudut.
Médan listrik dina Gambar 3 bisa digambarkeun ku persamaan (2). Ayeuna aya komponén x jeung y tina médan listrik. Duanana komponén anu ukuranana sarua.
Hiji hal anu kudu diperhatikeun ngeunaan persamaan (2) nyaéta xy-komponén jeung médan éléktronik dina tahap kadua. Ieu ngandung harti yén duanana komponén boga amplitudo sarua sepanjang waktos.
polarisasi sirkular
Ayeuna anggap yén médan listrik gelombang pesawat dirumuskeun ku persamaan (3):
Dina hal ieu, unsur X- jeung Y 90 derajat kaluar tina fase. Lamun médan dititénan salaku (X, Y, Z) = (0,0,0) deui sakumaha saméméhna, médan listrik versus kurva waktu bakal muncul saperti ditémbongkeun di handap dina Gambar 4.
Gambar 4. Kakuatan médan listrik (X, Y, Z) = (0,0,0) domain EQ. (3).
Médan listrik dina Gambar 4 rotates dina bunderan. Jenis médan ieu digambarkeun salaku gelombang polarisasi sirkular. Pikeun polarisasi sirkular, kritéria di handap ieu kedah nyumponan:
- Standar pikeun polarisasi sirkular
- Médan listrik kedah gaduh dua komponén ortogonal (jejeg).
- Komponén ortogonal médan listrik kedah gaduh amplitudo anu sami.
- Komponén quadrature kedah 90 derajat kaluar tina fase.
Lamun iinditan dina layar Wave Gambar 4, rotasi widang disebut counterclockwise jeung katuhu-dibikeun circularly polarized (RHCP). Upami sawah diputar saarah jarum jam, lapangan bakal janten polarisasi sirkular kinca (LHCP).
polarisasi elips
Lamun médan listrik boga dua komponén jejeg, 90 derajat kaluar tina fase tapi sarua gedena, médan bakal polarized elliptically. Mertimbangkeun médan listrik gelombang pesawat ngarambat dina arah +z, digambarkeun ku Persamaan (4):
Lokus titik dimana ujung véktor médan listrik bakal dianggap dirumuskeun dina Gambar 5
Gambar 5. Médan listrik gelombang polarisasi elips gancang. (4).
Widang dina Gambar 5, iinditan dina arah counterclockwise, bakal elliptical leungeun katuhu lamun iinditan kaluar tina layar. Lamun véktor médan listrik rotates dina arah nu lalawanan, médan bakal kénca-leungeun elliptically polarized.
Saterusna, polarisasi elliptical nujul kana eccentricity na. Babandingan eccentricity kana amplitudo sumbu mayor jeung minor. Contona, éséntrisitas gelombang tina persamaan (4) nyaéta 1/0.3= 3.33. Gelombang polarisasi élips dijelaskeun deui ku arah sumbu utama. Persamaan gelombang (4) boga sumbu utamana diwangun ku sumbu-x. Catet yén sumbu utama tiasa di mana waé sudut pesawat. Sudut henteu diperyogikeun pikeun nyocogkeun sumbu X, Y atanapi Z. Tungtungna, penting pikeun dicatet yén polarisasi sirkular sareng linier mangrupikeun kasus khusus polarisasi elips. 1.0 eccentric elliptically polarized waves nyaéta gelombang polarisasi sirkular. Gelombang anu dipolarisasi sacara éliptik kalayan éséntrisitas anu teu terbatas. Gelombang polarisasi linier.
polarisasi anteneu
Ayeuna urang sadar kana gelombang pesawat polarisasi médan éléktromagnétik, polarisasi anteneu ngan saukur ditetepkeun.
Polarisasi Antenna Evaluasi lapangan jauh anteneu, polarisasi lapangan anu dipancarkeun. Ku alatan éta, anteneu mindeng didaptarkeun salaku "linier polarized" atawa "anteneu circularly polarized leungeun katuhu".
Konsep basajan ieu penting pikeun komunikasi anteneu. Kahiji, anteneu polarisasi horisontal moal komunikasi sareng anteneu polarisasi vertikal. Kusabab teorema timbal balik, anteneu ngirimkeun sareng nampi dina cara anu sami. Ku alatan éta, anteneu polarized vertikal ngirimkeun jeung narima widang polarized vertikal. Ku alatan éta, lamun nyoba nepikeun anteneu polarized horisontal polarized vertikal, moal aya panarimaan.
Dina kasus umum, pikeun dua anteneu polarisasi linier diputer relatif ka silih ku hiji sudut (), leungitna kakuatan alatan mismatch polarisasi ieu bakal digambarkeun ku faktor leungitna polarisasi (PLF):
Ku alatan éta, lamun dua anteneu boga polarisasi sarua, sudut antara médan éléktron radiating maranéhanana nyaéta nol sarta euweuh leungitna kakuatan alatan polarisasi mismatch. Upami hiji anteneu dipolarisasi sacara vertikal sareng anu sanésna dipolarisasi sacara horisontal, sudutna 90 derajat, sareng teu aya kakuatan anu bakal ditransfer.
CATETAN: Mindahkeun telepon ngaliwatan sirah anjeun ka sudut nu beda-beda ngécéskeun naon pangna panarimaan kadang bisa ngaronjat. Anteneu telepon sélulér biasana dipolarisasi sacara linier, ku kituna puteran telepon sering tiasa cocog sareng polarisasi telepon, sahingga ningkatkeun panarimaan.
Polarisasi sirkular mangrupikeun ciri anu dipikahoyong tina seueur anteneu. Kadua anteneu dipolarisasi sacara sirkular sareng henteu kakurangan tina leungitna sinyal kusabab polarisasi anu teu cocog. Antena anu digunakeun dina sistem GPS dipolarisasi sacara sirkular-katuhu.
Ayeuna anggap anteneu polarisasi linier narima gelombang polarisasi sirkular. Sarua, anggap anteneu polarisasi sirkular nyoba nampa gelombang polarisasi linier. Naon anu dihasilkeun faktor leungitna polarisasi?
Émut yén polarisasi sirkular saleresna mangrupikeun dua gelombang polarisasi linier ortogonal, 90 derajat kaluar tina fase. Ku alatan éta, anteneu polarisasi linier (LP) ngan bakal nampa komponén fase gelombang circularly polarized (CP). Ku alatan éta, anteneu LP bakal kaleungitan polarisasi mismatch 0,5 (-3dB). Ieu leres henteu paduli naon sudut anteneu LP diputar. kituna:
Faktor leungitna polarisasi sok disebut efisiensi polarisasi, faktor mismatch anteneu, atawa faktor panarimaan anteneu. Sadaya nami ieu nujul kana konsép anu sami.
waktos pos: Dec-22-2023
