Поляризатсия яке аз хусусиятҳои асосии антеннаҳо мебошад. Аввал мо бояд поляризатсияи мавҷҳои ҳамворро дарк кунем. Сипас мо метавонем намудҳои асосии поляризатсияи антеннаро баррасӣ кунем.
поляризатсияи хаттӣ
Мо ба фаҳмидани поляризатсияи мавҷи электромагнитии ҳамвор шурӯъ мекунем.
Мавҷи электромагнитии ҳамвор (ЭМ) дорои якчанд хусусиятҳо мебошад. Аввалин хусусият ин аст, ки қувва дар як самт ҳаракат мекунад (ҳеҷ майдон дар ду самти ортогоналӣ тағйир намеёбад). Дуюм, майдони электрикӣ ва майдони магнитӣ ба якдигар амудӣ ва ба якдигар ортогоналӣ мебошанд. Майдонҳои электрикӣ ва магнитӣ ба самти паҳншавии мавҷи ҳамвор амудӣ мебошанд. Ҳамчун мисол, майдони электрикии якбасомадро (майдони E), ки бо муодилаи (1) дода шудааст, баррасӣ кунед. Майдони электромагнитӣ дар самти +z ҳаракат мекунад. Майдони электрикӣ дар самти +x равона карда шудааст. Майдони магнитӣ дар самти +y аст.
Дар муодилаи (1), қайди зеринро риоя кунед: . Ин вектори воҳидӣ (вектори дарозӣ) аст, ки нишон медиҳад, ки нуқтаи майдони электрикӣ дар самти x ҷойгир аст. Мавҷи ҳамвор дар расми 1 нишон дода шудааст.
расми 1. Намунаи графикии майдони электрикии ҳаракаткунанда дар самти +z.
Поляризатсия шакли пайгирӣ ва паҳншавии майдони электрикӣ (контур) мебошад. Ҳамчун мисол, муодилаи майдони электрикии мавҷи ҳамворро (1) баррасӣ кунед. Мо мавқеъеро мушоҳида хоҳем кард, ки дар он майдони электрикӣ (X,Y,Z) = (0,0,0) ҳамчун функсияи вақт аст. Амплитудаи ин майдон дар расми 2 дар якчанд мавридҳои вақт нишон дода шудааст. Майдон бо басомади "F" ларзиш мекунад.
расми 2. Майдони электрикиро (X, Y, Z) = (0,0,0) дар вақтҳои гуногун мушоҳида кунед.
Майдони электрикӣ дар ибтидо мушоҳида мешавад ва дар амплитуда ба пеш ва пас ларзиш мекунад. Майдони электрикӣ ҳамеша дар меҳвари x-и нишондодашуда ҷойгир аст. Азбаски майдони электрикӣ дар як хат нигоҳ дошта мешавад, ин майдонро метавон гуфт, ки ба таври хаттӣ қутбӣ аст. Илова бар ин, агар меҳвари X ба замин мувозӣ бошад, ин майдонро инчунин ҳамчун уфуқӣ қутбӣ тавсиф кардан мумкин аст. Агар майдон дар меҳвари Y нигаронида шуда бошад, мавҷро метавон гуфт, ки ба таври амудӣ қутбӣ аст.
Мавҷҳои қутбӣшудаи хаттӣ набояд дар меҳвари уфуқӣ ё амудӣ равона карда шаванд. Масалан, мавҷи майдони электрикӣ бо маҳдудияте, ки дар баробари хат ҷойгир аст, чунон ки дар расми 3 нишон дода шудааст, низ қутбӣшудаи хаттӣ хоҳад буд.
тасвири 3. Амплитудаи майдони электрикии мавҷи хаттии қутбӣ, ки траекторияи он кунҷ аст.
Майдони электрикии дар расми 3 овардашударо бо истифода аз муодилаи (2) тавсиф кардан мумкин аст. Акнун ҷузъи x ва y-и майдони электрикӣ мавҷуд аст. Ҳарду ҷузъ аз ҷиҳати андоза баробаранд.
Як нуктаи муҳим дар бораи муодилаи (2) ин майдонҳои xy-ҷузъӣ ва электронӣ дар марҳилаи дуюм аст. Ин маънои онро дорад, ки ҳарду ҷузъ дар ҳама вақт амплитудаи якхела доранд.
поляризатсияи даврӣ
Акнун фарз кунед, ки майдони электрикии мавҷи ҳамвор бо муодилаи (3) дода шудааст:
Дар ин ҳолат, унсурҳои X ва Y 90 дараҷа аз фаза берунанд. Агар майдон боз мисли пештара ҳамчун (X, Y, Z) = (0,0,0) мушоҳида карда шавад, каҷхати майдони электрикӣ нисбат ба вақт, чунон ки дар зер дар расми 4 нишон дода шудааст, пайдо мешавад.
Расми 4. Қувваи майдони электрикӣ (X, Y, Z) = (0,0,0) соҳаи EQ. (3).
Майдони электрикӣ дар расми 4 дар доира давр мезанад. Ин намуди майдон ҳамчун мавҷи доирашакл қутбдоршуда тавсиф карда мешавад. Барои қутбдории доирашакл, меъёрҳои зерин бояд риоя карда шаванд:
- Стандарт барои поляризатсияи даврашакл
- Майдони электрикӣ бояд ду ҷузъи ортогоналӣ (перпендикулярӣ) дошта бошад.
- Компонентҳои ортогоналии майдони электрикӣ бояд амплитудаҳои баробар дошта бошанд.
- Компонентҳои квадратура бояд дар кунҷи 90 дараҷа аз фаза берун бошанд.
Агар дар экрани Wave Figure 4 ҳаракат кунад, гуфта мешавад, ки гардиши майдон муқобили ақрабаки соат ва поляризатсияи даврашакл ба тарафи рост (RHCP) аст. Агар майдон ба самти ақрабаки соат гардиш кунад, майдон поляризатсияи даврашакл ба тарафи чап (LHCP) хоҳад буд.
Поляризатсияи эллиптикӣ
Агар майдони электрикӣ ду ҷузъи амудӣ дошта бошад, ки 90 дараҷа аз фаза берунанд, аммо бузургии баробар доранд, майдон ба таври эллиптикӣ поляризатсия мешавад. Бо назардошти майдони электрикии мавҷи ҳамвор, ки дар самти +z ҳаракат мекунад ва бо муодилаи (4) тавсиф шудааст, чунин аст:
Ҷойи нуқтае, ки нӯги вектори майдони электрикӣ дар он қарор мегирад, дар расми 5 нишон дода шудааст.
Расми 5. Майдони электрикии мавҷи поляризатсияи эллиптикии фаврӣ. (4).
Майдони дар расми 5 нишондодашуда, ки дар самти муқобили ақрабаки соат ҳаракат мекунад, агар аз экран берун равад, шакли эллиптикии ростдаст хоҳад дошт. Агар вектори майдони электрикӣ дар самти муқобил чарх занад, майдон шакли эллиптикии чапдаст хоҳад дошт.
Ғайр аз ин, поляризатсияи эллиптикӣ ба эксцентриситети он ишора мекунад. Таносуби эксцентриситет ба амплитудаи меҳварҳои асосӣ ва хурд. Масалан, эксцентриситети мавҷ аз муодилаи (4) 1/0.3 = 3.33 аст. Мавҷҳои эллиптикӣ поляризатсияшуда минбаъд бо самти меҳвари асосӣ тавсиф карда мешаванд. Муодилаи мавҷ (4) меҳваре дорад, ки асосан аз меҳвари x иборат аст. Дар хотир доред, ки меҳвари асосӣ метавонад дар ҳама гуна кунҷи ҳамворӣ бошад. Кунҷ барои мувофиқат ба меҳвари X, Y ё Z талаб карда намешавад. Дар ниҳоят, муҳим аст, ки қайд кунем, ки ҳам поляризатсияи даврӣ ва ҳам хаттӣ ҳолатҳои махсуси поляризатсияи эллиптикӣ мебошанд. Мавҷи эллиптикӣ поляризатсияшудаи эксцентрикии 1.0 мавҷи поляризатсияшудаи даврӣ аст. Мавҷҳои эллиптикӣ бо эксцентриситети беохир. Мавҷҳои хаттии поляризатсияшуда.
Поляризатсияи антенна
Акнун, ки мо аз майдонҳои электромагнитии мавҷи ҳамвории поляризатсияшуда огоҳ ҳастем, поляризатсияи антенна ба осонӣ муайян карда мешавад.
Поляризатсияи антенна Арзёбии майдони дури антенна, поляризатсияи майдони радиатсионии ҳосилшуда. Аз ин рӯ, антеннаҳо аксар вақт ҳамчун "поляризатсияи хаттӣ" ё "антеннаҳои даврашакл ва поляризатсияшудаи ростдаст" номбар карда мешаванд.
Ин мафҳуми оддӣ барои алоқаи антенна муҳим аст. Аввалан, антеннаи қутббандии уфуқӣ бо антеннаи қутббандии амудӣ муошират намекунад. Аз сабаби теоремаи мутақобила, антенна маҳз ба ҳамин тарз интиқол ва қабул мекунад. Аз ин рӯ, антеннаҳои қутббандии амудӣ майдонҳои қутббандии амудӣ интиқол ва қабул мекунанд. Аз ин рӯ, агар шумо кӯшиш кунед, ки антеннаи қутббандии уфуқии амудӣ қутббандиро интиқол диҳед, қабул нахоҳад буд.
Дар ҳолати умумӣ, барои ду антеннаи қутбӣшудаи хаттӣ, ки нисбат ба якдигар бо кунҷи ( ) гардиш мекунанд, талафоти қувва аз сабаби ин номувофиқати қутбӣ бо омили талафоти қутбӣ (PLF) тавсиф карда мешавад:
Аз ин рӯ, агар ду антенна поляризатсияи якхела дошта бошанд, кунҷи байни майдонҳои электронии радиатсионии онҳо сифр аст ва аз сабаби номувофиқатии поляризатсия талафоти қувва вуҷуд надорад. Агар як антенна амудӣ поляризатсия шуда бошад ва дигаре уфуқӣ поляризатсия шуда бошад, кунҷ 90 дараҷа аст ва қувва интиқол дода намешавад.
ЭЗОҲ: Ҳаракат додани телефон аз болои сар ба кунҷҳои гуногун шарҳ медиҳад, ки чаро баъзан қабул метавонад зиёд карда шавад. Антеннаҳои телефонҳои мобилӣ одатан ба таври хаттӣ қутбӣ мебошанд, аз ин рӯ гардиши телефон аксар вақт метавонад ба қутбияти телефон мувофиқат кунад ва бо ин васила қабулро беҳтар созад.
Поляризатсияи даврашакл хусусияти матлуби бисёр антеннаҳо мебошад. Ҳарду антенна ба таври даврӣ поляризатсия шудаанд ва аз сабаби номувофиқатии поляризатсия аз талафи сигнал азият намекашанд. Антеннаҳое, ки дар системаҳои GPS истифода мешаванд, ба таври даврӣ поляризатсия шудаанд.
Акнун фарз кунед, ки антеннаи қутбӣ-хатии хаттӣ мавҷҳои қутбӣ-доираро қабул мекунад. Ба ҳамин монанд, фарз кунед, ки антеннаи қутбӣ-доира кӯшиш мекунад, ки мавҷҳои қутбӣ-хатии хаттиро қабул кунад. Коэффисиенти талафоти қутбӣ дар натиҷаи чӣ гуна аст?
Дар хотир доред, ки поляризатсияи даврашакл дар асл ду мавҷи ортогоналии хаттӣ поляризатсияшуда мебошад, ки 90 дараҷа аз фаза берунанд. Аз ин рӯ, антеннаи хаттӣ поляризатсияшуда (LP) танҳо ҷузъи фазаи мавҷи давраӣ поляризатсияшуда (CP)-ро қабул мекунад. Аз ин рӯ, антеннаи LP талафоти номувофиқати поляризатсияро ба андозаи 0,5 (-3 дБ) хоҳад дошт. Ин новобаста аз он ки антеннаи LP дар кадом кунҷ гардиш мекунад, дуруст аст. аз ин рӯ:
Омили талафоти поляризатсия баъзан ҳамчун самаранокии поляризатсия, омили номувофиқати антенна ё омили қабули антенна номида мешавад. Ҳамаи ин номҳо ба як мафҳум ишора мекунанд.
Вақти нашр: 22 декабри соли 2023
