Муҳандисони электронӣ медонанд, ки антеннаҳо сигналҳоро дар шакли мавҷҳои энергияи электромагнитӣ (ЭЭ), ки бо муодилаҳои Максвелл тавсиф шудаанд, мефиристанд ва қабул мекунанд. Мисли бисёр мавзӯъҳо, ин муодилаҳо ва хосиятҳои паҳншавии электромагнетизмро дар сатҳҳои гуногун, аз истилоҳоти нисбатан сифатӣ то муодилаҳои мураккаб, омӯхтан мумкин аст.
Паҳншавии энергияи электромагнитӣ ҷанбаҳои зиёде дорад, ки яке аз онҳо поляризатсия аст, ки метавонад дар барномаҳо ва тарҳҳои антеннаҳои онҳо дараҷаҳои гуногуни таъсир ё нигаронӣ дошта бошад. Принсипҳои асосии поляризатсия ба ҳама радиатсияи электромагнитӣ, аз ҷумла энергияи оптикии RF/бесим, татбиқ мешаванд ва аксар вақт дар барномаҳои оптикӣ истифода мешаванд.
Поляризатсияи антенна чист?
Пеш аз фаҳмидани поляризатсия, мо бояд аввал принсипҳои асосии мавҷҳои электромагнитиро дарк кунем. Ин мавҷҳо аз майдонҳои электрикӣ (майдонҳои E) ва майдонҳои магнитӣ (майдонҳои H) иборатанд ва дар як самт ҳаракат мекунанд. Майдонҳои E ва H ба якдигар ва ба самти паҳншавии мавҷҳои ҳамвор амудӣ мебошанд.
Поляризатсия ба сатҳи майдони E аз нуқтаи назари интиқолдиҳандаи сигнал дахл дорад: барои поляризатсияи уфуқӣ, майдони электрикӣ дар сатҳи уфуқӣ ба паҳлӯ ҳаракат мекунад, дар ҳоле ки барои поляризатсияи амудӣ, майдони электрикӣ дар сатҳи амудӣ ба боло ва поён ларзиш мекунад (расми 1).
Расми 1: Мавҷҳои энергияи электромагнитӣ аз ҷузъҳои майдони E ва H иборатанд, ки ба ҳамдигар амудӣ мебошанд.
Поляризатсияи хаттӣ ва поляризатсияи даврӣ
Модулҳои поляризатсия инҳоянд:
Дар поляризатсияи хаттии асосӣ, ду поляризатсияи имконпазир ортогоналӣ (перпендикулярӣ) ба якдигар мебошанд (Расми 2). Дар назария, антеннаи қабулкунандаи уфуқии поляризатсияшуда сигналро аз антеннаи амудии поляризатсияшуда "намебинад" ва баръакс, ҳатто агар ҳарду дар як басомад кор кунанд. Ҳар қадар онҳо беҳтар ҳамоҳанг карда шаванд, ҳамон қадар сигнал бештар сабт мешавад ва интиқоли энергия ҳангоми мувофиқати поляризатсия ба ҳадди аксар мерасад.
Расми 2: Поляризатсияи хаттӣ ду варианти поляризатсияро дар кунҷҳои рост ба якдигар пешниҳод мекунад
Поляризатсияи майли антенна як навъи поляризатсияи хаттӣ аст. Мисли поляризатсияи уфуқӣ ва амудии асосӣ, ин поляризатсия танҳо дар муҳити заминӣ маъно дорад. Поляризатсияи майл дар кунҷи ±45 дараҷа нисбат ба сатҳи истинодии уфуқӣ ҷойгир аст. Гарчанде ки ин дар асл танҳо як шакли дигари поляризатсияи хаттӣ аст, истилоҳи "хаттӣ" одатан танҳо ба антеннаҳои уфуқӣ ё амудии поляризатсияшуда ишора мекунад.
Бо вуҷуди баъзе талафот, сигналҳои фиристодашуда (ё қабулшуда)-и антеннаи диагоналӣ танҳо бо антеннаҳои уфуқӣ ё амудӣ қутбӣ имконпазиранд. Антеннаҳои қутбӣ-моил вақте муфиданд, ки қутбияти як ё ҳарду антенна номаълум бошад ё ҳангоми истифода тағйир ёбад.
Поляризатсияи даврӣ (CP) нисбат ба поляризатсияи хаттӣ мураккабтар аст. Дар ин ҳолат, поляризатсияе, ки бо вектори майдони E ифода мешавад, ҳангоми паҳншавии сигнал чарх мезанад. Ҳангоми гардиш ба тарафи рост (нигаред ба берун аз интиқолдиҳанда), поляризатсияи даврӣ поляризатсияи даврии ростдаст (RHCP) номида мешавад; ҳангоми гардиш ба тарафи чап, поляризатсияи даврии чапдаст (LHCP) (Расми 3)
Расми 3: Дар поляризатсияи даврӣ, вектори майдони E-и мавҷи электромагнитӣ чарх мезанад; ин гардиш метавонад ростдаст ё чапдаст бошад.
Сигнали CP аз ду мавҷи ортогоналӣ иборат аст, ки аз фаза берунанд. Барои тавлиди сигнали CP се шарт лозим аст. Майдони E бояд аз ду ҷузъи ортогоналӣ иборат бошад; ин ду ҷузъ бояд аз фаза 90 дараҷа берун бошанд ва амплитудаашон баробар бошад. Роҳи оддии тавлиди CP истифодаи антеннаи спиралӣ мебошад.
Поляризатсияи эллиптикӣ (ПЭ) як навъи CP аст. Мавҷҳои эллиптикӣ поляризатсияшуда фоидае мебошанд, ки аз ду мавҷи хаттӣ поляризатсияшуда, ба монанди мавҷҳои CP, ба вуҷуд меоянд. Вақте ки ду мавҷи хаттӣ поляризатсияшудаи мутақобилан амудӣ бо амплитудаҳои нобаробар якҷоя карда мешаванд, мавҷи эллиптикӣ поляризатсияшуда ба вуҷуд меояд.
Номутобиқатии поляризатсия байни антеннаҳо бо омили талафоти поляризатсия (PLF) тавсиф карда мешавад. Ин параметр бо десибелҳо (dB) ифода карда мешавад ва функсияи фарқияти кунҷи поляризатсия байни антеннаҳои интиқолдиҳанда ва қабулкунанда мебошад. Аз ҷиҳати назариявӣ, PLF метавонад аз 0 дБ (бе талафот) барои антеннаи комилан мувофиқ то дБ беохир (талафоти беохир) барои антеннаи комилан ортогоналӣ фарқ кунад.
Аммо, дар асл, ҳамоҳангсозӣ (ё нодуруст ҷойгиршавӣ)-и поляризатсия комил нест, зеро мавқеи механикии антенна, рафтори корбар, таҳрифи канал, инъикоси бисёрпайвастагӣ ва дигар падидаҳо метавонанд боиси таҳрифи кунҷии майдони электромагнитии интиқолшуда шаванд. Дар аввал, аз поляризатсияи ортогоналӣ 10-30 дБ ё бештар "ихроҷи" салиб-поляризатсияи сигнал ба амал меояд, ки дар баъзе мавридҳо метавонад барои халалдор кардани барқароршавии сигнали дилхоҳ кофӣ бошад.
Баръакс, PLF-и воқеӣ барои ду антеннаи ҳамҷояшуда бо поляризатсияи идеалӣ метавонад вобаста ба шароит 10 дБ, 20 дБ ё бештар бошад ва метавонад ба барқароршавии сигнал халал расонад. Ба ибораи дигар, поляризатсияи салибии ғайричашмдошт ва PLF метавонанд бо дахолат ба сигнали дилхоҳ ё кам кардани қувваи сигнали дилхоҳ дар ҳарду самт кор кунанд.
Чаро дар бораи поляризатсия ғамхорӣ кардан лозим аст?
Поляризатсия бо ду роҳ кор мекунад: ҳар қадар ду антенна якхела бошанд ва поляризатсияи якхела дошта бошанд, ҳамон қадар қувваи сигнали қабулшуда беҳтар мешавад. Баръакс, ҳамоҳангсозии нодурусти поляризатсия барои қабулкунандагон, хоҳ мақсаднок бошанд, хоҳ ноқаноатманд, гирифтани сигнали мавриди таваҷҷӯҳро душвортар мекунад. Дар бисёр мавридҳо, "канал" поляризатсияи интиқолшударо таҳриф мекунад ё як ё ҳарду антенна дар самти статикии собит нестанд.
Интихоби истифодаи поляризатсия одатан аз рӯи шароити насб ё атмосфера муайян карда мешавад. Масалан, антеннаи уфуқии поляризатсияшуда ҳангоми насб дар наздикии шифт беҳтар кор мекунад ва поляризатсияи худро нигоҳ медорад; баръакс, антеннаи амудии поляризатсияшуда ҳангоми насб дар наздикии девори паҳлӯ беҳтар кор мекунад ва кори поляризатсияи худро нигоҳ медорад.
Антеннаи диполии васеъ истифодашаванда (оддӣ ё печонидашуда) дар самти "муқаррарии" васлкунии худ ба таври уфуқӣ поляризатсия шудааст (Расми 4) ва аксар вақт 90 дараҷа гардонида мешавад, то поляризатсияи амудиро дар ҳолати зарурӣ қабул кунад ё режими поляризатсияи бартариро дастгирӣ кунад (Расми 5).
Расми 4: Антеннаи диполӣ одатан ба таври уфуқӣ ба сутуни худ насб карда мешавад, то поляризатсияи уфуқиро таъмин кунад.
Расми 5: Барои барномаҳое, ки поляризатсияи амудиро талаб мекунанд, антеннаи диполро метавон мувофиқан дар ҷое насб кард, ки антенна
Поляризатсияи амудӣ одатан барои радиоҳои мобилии дастӣ, ба монанди онҳое, ки аз ҷониби кормандони ёрии аввал истифода мешаванд, истифода мешавад, зеро бисёре аз тарҳҳои антеннаҳои радиоии поляризатсияшудаи амудӣ инчунин намунаи радиатсияи ҳамаҷонибаро таъмин мекунанд. Аз ин рӯ, чунин антеннаҳоро ҳатто дар сурати тағир ёфтани самти радио ва антенна аз нав самт додан лозим нест.
Антеннаҳои басомади баланд (HF) бо басомади 3-30 МГц одатан ҳамчун симҳои дарози оддӣ сохта мешаванд, ки ба таври уфуқӣ байни қавсҳо пайваст карда шудаанд. Дарозии он аз рӯи дарозии мавҷ (10-100 м) муайян карда мешавад. Ин намуди антенна табиатан ба таври уфуқӣ қутбӣ аст.
Қобили зикр аст, ки истинод ба ин банд ҳамчун "басомади баланд" даҳсолаҳо пеш оғоз шуда буд, вақте ки 30 МГц воқеан басомади баланд буд. Гарчанде ки ин тавсиф ҳоло кӯҳна ба назар мерасад, он таърифи расмии Иттиҳоди байналмилалии телекоммуникатсия аст ва то ҳол ба таври васеъ истифода мешавад.
Поляризатсияи афзалиятнокро бо ду роҳ муайян кардан мумкин аст: ё истифодаи мавҷҳои заминӣ барои сигнализатсияи қавитари масофаи кӯтоҳ тавассути таҷҳизоти пахш бо истифода аз банди мавҷи миёна (MW) 300 kHz - 3 MHz, ё истифодаи мавҷҳои осмонӣ барои масофаҳои дуртар тавассути Пайванди ионосфера. Умуман, антеннаҳои амудӣ поляризатсияшуда паҳншавии беҳтари мавҷи заминӣ доранд, дар ҳоле ки антеннаҳои уфуқӣ поляризатсияшуда самаранокии беҳтари мавҷи осмонӣ доранд.
Поляризатсияи даврӣ барои моҳвораҳо ба таври васеъ истифода мешавад, зеро самти моҳвора нисбат ба истгоҳҳои заминӣ ва дигар моҳвораҳо доимо тағйир меёбад. Самаранокии байни антеннаҳои интиқол ва қабул вақте баландтарин аст, ки ҳарду ба таври даврӣ поляризатсия карда шаванд, аммо антеннаҳои хаттии поляризатсияшударо бо антеннаҳои CP истифода бурдан мумкин аст, гарчанде ки омили талафоти поляризатсия вуҷуд дорад.
Поляризатсия барои системаҳои 5G низ муҳим аст. Баъзе массивҳои антеннаи бисёрвурудӣ/баромади бисёрҷонибаи 5G (MIMO) бо истифода аз поляризатсия барои истифодаи самараноктари спектри мавҷуда қобилияти баланди гузаришро ба даст меоранд. Ин бо истифода аз якҷоя кардани поляризатсияҳои гуногуни сигнал ва мултиплекскунии фазоии антеннаҳо (гуногунии фазо) ба даст оварда мешавад.
Система метавонад ду ҷараёни маълумотро интиқол диҳад, зеро ҷараёнҳои маълумот тавассути антеннаҳои мустақили ортогоналӣ қутбдоршуда пайваст карда шудаанд ва метавонанд мустақилона барқарор карда шаванд. Ҳатто агар баъзе қутбгузории салиб аз сабаби таҳрифи роҳ ва канал, инъикос, бисёрроҳӣ ва дигар камбудиҳо вуҷуд дошта бошад ҳам, қабулкунанда барои барқарор кардани ҳар як сигнали аслӣ алгоритмҳои мураккабро истифода мебарад, ки боиси паст шудани сатҳи хатогии битҳо (BER) ва дар ниҳоят беҳтар шудани истифодаи спектр мегардад.
хулоса
Поляризатсия як хусусияти муҳими антенна аст, ки аксар вақт нодида гирифта мешавад. Поляризатсияи хаттӣ (аз ҷумла уфуқӣ ва амудӣ), поляризатсияи майлӣ, поляризатсияи давравӣ ва поляризатсияи эллиптикӣ барои барномаҳои гуногун истифода мешаванд. Диапазони самаранокии RF-и аз аввал то охир, ки антенна метавонад ба даст орад, аз самти нисбӣ ва ҳамоҳангсозии он вобаста аст. Антеннаҳои стандартӣ поляризатсияҳои гуногун доранд ва барои қисмҳои гуногуни спектр мувофиқанд, ки поляризатсияи афзалиятнокро барои барномаи мақсаднок таъмин мекунанд.
Маҳсулоти тавсияшуда:
| RM-DPHA2030-15 | ||
| Параметрҳо | Одатан | Воҳидҳо |
| Диапазони басомад | 20-30 | ГГц |
| Фоида | 15 Навъ. | dBi |
| VSWR | 1.3 Навъ. | |
| Поляризатсия | Дугона Хаттӣ | |
| Изолятсияи салибӣ аз ҷониби полис | 60 Навъ. | dB |
| Изолятсияи бандар | 70 тип. | dB |
| Пайвасткунак | SMA-Fэмал | |
| Мавод | Al | |
| Анҷомдиҳӣ | Ранг | |
| Андоза(П*Ч*Б) | 83.9*39.6*69.4(±5) | mm |
| Вазн | 0.074 | kg |
| RM-BDHA118-10 | ||
| Ашё | Мушаххасот | Воҳид |
| Диапазони басомад | 1-18 | ГГц |
| Фоида | 10 Навъ. | dBi |
| VSWR | 1.5 Навъ. | |
| Поляризатсия | Хаттӣ | |
| Изолятсияи салибӣ дар минтақаи По. | 30 Навъ. | dB |
| Пайвасткунак | SMA-Зан | |
| Анҷомдиҳӣ | Pҳаргиз | |
| Мавод | Al | |
| Андоза(П*Ч*Б) | 182.4*185.1*116.6(±5) | mm |
| Вазн | 0.603 | kg |
| RM-CDPHA218-15 | ||
| Параметрҳо | Одатан | Воҳидҳо |
| Диапазони басомад | 2-18 | ГГц |
| Фоида | 15 Навъ. | dBi |
| VSWR | 1.5 Навъ. |
|
| Поляризатсия | Дугона Хаттӣ |
|
| Изолятсияи салибӣ аз ҷониби полис | 40 | dB |
| Изолятсияи бандар | 40 | dB |
| Пайвасткунак | SMA-F |
|
| Коркарди рӯизаминӣ | Pҳаргиз |
|
| Андоза(П*Ч*Б) | 276*147*147(±5) | mm |
| Вазн | 0.945 | kg |
| Мавод | Al |
|
| Ҳарорати корӣ | -40-+85 | °C |
| RM-BDPHA9395-22 | ||
| Параметрҳо | Одатан | Воҳидҳо |
| Диапазони басомад | 93-95 | ГГц |
| Фоида | 22 Навъ. | dBi |
| VSWR | 1.3 Навъ. |
|
| Поляризатсия | Дугона Хаттӣ |
|
| Изолятсияи салибӣ аз ҷониби полис | 60 Навъ. | dB |
| Изолятсияи бандар | 67 Навъ. | dB |
| Пайвасткунак | WR10 |
|
| Мавод | Cu |
|
| Анҷомдиҳӣ | тиллоӣ |
|
| Андоза(П*Ч*Б) | 69.3*19.1*21.2 (±5) | mm |
| Вазн | 0.015 | kg |
Вақти нашр: 11 апрели соли 2024
