Polarisasi mangrupikeun salah sahiji ciri dasar anteneu. Urang kedah ngartos heula polarisasi gelombang pesawat. Teras urang tiasa ngabahas jinis utama polarisasi anteneu.
polarisasi linier
Urang bakal mimiti ngartos polarisasi gelombang éléktromagnétik pesawat.
Gelombang éléktromagnétik planar (EM) mibanda sababaraha ciri. Anu kahiji nyaéta daya ngarambat dina hiji arah (teu aya parobahan médan dina dua arah ortogonal). Kadua, médan listrik sareng médan magnét silih tegak lurus sareng silih ortogonal. Médan listrik sareng magnét silih tegak lurus kana arah rambatan gelombang pesawat. Salaku conto, pertimbangkeun médan listrik frékuénsi 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), perhatikeun notasina: . Ieu mangrupikeun véktor unit (véktor panjang), anu nyatakeun yén titik médan listrik aya dina arah x. Gelombang pesawat diilustrasikeun dina Gambar 1.
gambar 1. Gambaran grafis tina médan listrik anu ngarambat dina arah +z.
Polarisasi nyaéta bentuk tilas sareng rambatan (kontur) tina 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 waktos. Amplitudo médan ieu diplot dina Gambar 2, dina sababaraha conto dina waktos. Médan ieu osilasi dina frékuénsi "F".
gambar 2. Titénan médan listrik (X, Y, Z) = (0,0,0) dina waktu anu béda.
Médan listrik katingali dina titik asal, osilasi ka hareup jeung ka tukang dina amplitudo. Médan listrik salawasna sapanjang sumbu-x anu dituduhkeun. Kusabab médan listrik dijaga sapanjang hiji garis, médan ieu bisa disebutkeun terpolarisasi sacara linier. Salian ti éta, upami sumbu-X sajajar jeung taneuh, médan ieu ogé digambarkeun salaku terpolarisasi sacara horizontal. Upami médan diorientasikeun sapanjang sumbu-Y, gelombang bisa disebutkeun terpolarisasi sacara vertikal.
Gelombang anu terpolarisasi linier henteu kedah diarahkeun sapanjang sumbu horizontal atanapi vertikal. Salaku conto, gelombang medan listrik kalayan kendala anu aya sapanjang garis sapertos anu dipidangkeun dina Gambar 3 ogé bakal terpolarisasi linier.
gambar 3. Amplitudo médan listrik tina gelombang anu terpolarisasi sacara linier anu lintasanana mangrupikeun sudut.
Médan listrik dina Gambar 3 tiasa digambarkeun ku persamaan (2). Ayeuna aya komponén x sareng y tina médan listrik. Duanana komponén ukuranana sami.
Hiji hal anu kedah diperhatoskeun ngeunaan persamaan (2) nyaéta komponén xy sareng médan éléktronik dina tahap kadua. Ieu ngandung harti yén duanana komponén gaduh amplitudo anu sami sepanjang waktos.
polarisasi sirkular
Ayeuna anggap yén médan listrik gelombang pesawat dibikeun ku persamaan (3):
Dina hal ieu, unsur-unsur X sareng Y aya dina fase 90 derajat. Upami médan dititénan deui salaku (X, Y, Z) = (0,0,0) sapertos sateuacanna, kurva médan listrik ngalawan waktos bakal némbongan sapertos anu dipidangkeun di handap ieu dina Gambar 4.
Gambar 4. Kakuatan médan listrik (X, Y, Z) = (0,0,0) domain EQ. (3).
Médan listrik dina Gambar 4 muter dina bunderan. Jinis médan ieu digambarkeun salaku gelombang anu terpolarisasi sacara sirkular. Pikeun polarisasi sirkular, kriteria ieu kedah dicumponan:
- Standar pikeun polarisasi sirkular
- Médan listrik kudu boga dua komponén ortogonal (tegak lurus).
- Komponen ortogonal tina medan listrik kudu boga amplitudo anu sarua.
- Komponen kuadratur kudu 90 derajat kaluar tina fase.
Upami ngarambat dina layar Wave Figure 4, rotasi médan disebut ngalawan arah jarum jam sareng terpolarisasi sirkular katuhu (RHCP). Upami médan diputer dina arah jarum jam, médan éta bakal janten polarisasi sirkular kénca (LHCP).
Polarisasi elips
Upami médan listrik ngagaduhan dua komponén anu tegak lurus, 90 derajat kaluar tina fase tapi sami ageungna, médan éta bakal terpolarisasi sacara elips. Nginget médan listrik tina gelombang pesawat anu ngarambat dina arah +z, anu dijelaskeun ku Persamaan (4):
Lokus titik dimana ujung véktor médan listrik bakal dianggap aya dina Gambar 5.
Gambar 5. Médan listrik gelombang polarisasi elips prompt. (4).
Médan dina Gambar 5, anu ngarambat dina arah anu ngalawan arah jarum jam, bakal jadi elips katuhu upami ngarambat kaluar ti layar. Upami véktor médan listrik muter dina arah anu sabalikna, médan éta bakal terpolarisasi elips kénca.
Salajengna, polarisasi elips nujul kana ékséntrisitasna. Babandingan ékséntrisitas kana amplitudo sumbu mayor sareng minor. Salaku conto, ékséntrisitas gelombang tina persamaan (4) nyaéta 1/0.3 = 3.33. Gelombang anu terpolarisasi sacara elips salajengna dijelaskeun ku arah sumbu mayor. Persamaan gelombang (4) ngagaduhan sumbu anu utamina diwangun ku sumbu-x. Catet yén sumbu mayor tiasa aya dina sudut bidang naon waé. Sudutna henteu diperyogikeun pikeun nyocogkeun sareng sumbu X, Y atanapi Z. Pamungkas, penting pikeun dicatet yén polarisasi sirkular sareng linier mangrupikeun kasus khusus polarisasi elips. 1.0 gelombang anu terpolarisasi elips ékséntrisitas mangrupikeun gelombang anu terpolarisasi sirkular. Gelombang anu terpolarisasi sacara elips kalayan ékséntrisitas anu teu terbatas. Gelombang anu terpolarisasi linier.
Polarisasi anteneu
Ayeuna urang parantos terang ngeunaan médan éléktromagnétik gelombang pesawat terpolarisasi, polarisasi anteneu tiasa didefinisikeun sacara saderhana.
Polarisasi Anténa Évaluasi medan jauh anténa, polarisasi medan radiasi anu dihasilkeun. Ku alatan éta, anténa sering didaptarkeun salaku "terpolarisasi linier" atanapi "anténna terpolarisasi sirkular katuhu".
Konsép basajan ieu penting pikeun komunikasi anteneu. Mimitina, anteneu anu terpolarisasi sacara horizontal moal komunikasi sareng anteneu anu terpolarisasi sacara vertikal. Kusabab téoréma timbal balik, anteneu ngirim sareng nampi ku cara anu sami. Ku alatan éta, anteneu anu terpolarisasi sacara vertikal ngirim sareng nampi médan anu terpolarisasi sacara vertikal. Ku alatan éta, upami anjeun nyobian nepikeun anteneu anu terpolarisasi sacara horizontal anu terpolarisasi sacara vertikal, moal aya panarimaan.
Dina kasus umum, pikeun dua anteneu anu terpolarisasi sacara linier anu diputer relatif ka silih ku sudut ( ), leungitna daya kusabab ketidakcocokan polarisasi ieu bakal dijelaskeun ku faktor leungitna polarisasi (PLF):
Ku kituna, upami dua anteneu gaduh polarisasi anu sami, sudut antara medan éléktron anu ngaradiasi nyaéta nol sareng teu aya leungitna daya kusabab ketidakcocokan polarisasi. Upami hiji anteneu dipolarisasi sacara vertikal sareng anu sanésna dipolarisasi sacara horizontal, sudutna nyaéta 90 derajat, sareng teu aya daya anu bakal ditransfer.
CATETAN: Mindahkeun telepon ka luhur sirah anjeun dina sudut anu béda-béda ngajelaskeun kunaon panarimaan sakapeung tiasa ningkat. Antena telepon sélulér biasana terpolarisasi sacara linier, janten muterkeun telepon sering tiasa cocog sareng polarisasi telepon, sahingga ningkatkeun panarimaan.
Polarisasi sirkular mangrupikeun ciri anu dipikahoyong pikeun seueur anteneu. Kadua anteneu ieu terpolarisasi sirkular sareng henteu ngalaman leungitna sinyal kusabab ketidakcocokan polarisasi. Anteneu anu dianggo dina sistem GPS terpolarisasi sirkular sisi katuhu.
Ayeuna anggap anteneu anu terpolarisasi sacara linier nampi gelombang anu terpolarisasi sacara sirkular. Sarua jeung éta, anggap anteneu anu terpolarisasi sacara sirkular nyobian nampi gelombang anu terpolarisasi sacara linier. Naon faktor leungitna polarisasi anu dihasilkeun?
Inget yén polarisasi sirkular sabenerna nyaéta dua gelombang terpolarisasi linier ortogonal, 90 derajat kaluar tina fase. Ku alatan éta, anteneu terpolarisasi linier (LP) ngan bakal narima komponén fase gelombang terpolarisasi sirkular (CP). Ku alatan éta, anteneu LP bakal boga leungitna mismatch polarisasi 0,5 (-3dB). Ieu leres henteu paduli sudut mana anteneu LP diputer. ku kituna:
Faktor leungitna polarisasi sakapeung disebut efisiensi polarisasi, faktor ketidakcocokan anteneu, atanapi faktor panarimaan anteneu. Sadaya nami ieu nujul kana konsép anu sami.
Waktos posting: 22 Désémber 2023
