Antenas polarizācija: kas tā ir un kāpēc tā ir svarīga
2026-08-03
Antenas polarizācija: kas tā ir un kāpēc tā ir svarīga WWW.WHWIRELESS.COM Paredzamais lasīšanas laiks: 15 minūtes Katrs elektronikas inženieris zina, ka antenas pārraida un uztver signālus elektromagnētisko viļņu (elektromagnētiskās enerģijas viļņu) veidā, kuru īpašības var aprakstīt ar Maksvela vienādojumiem. Tāpat kā daudzas specializētas tehniskās tēmas, mēs varam interpretēt šos vienādojumus, kā arī elektromagnētisko viļņu izplatīšanās noteikumus un īpašības no vairākām dimensijām — sākot no samērā vienkāršiem kvalitatīviem aprakstiem līdz sarežģītām, detalizētām matemātiskām formulām. Polarizācija ir viena no daudzajām elektromagnētiskās enerģijas izplatīšanās īpašībām. Tās ietekme un tas, cik lielā mērā tā jāņem vērā, dažādos lietojuma scenārijos un atbilstošajos antenu projektos ievērojami atšķiras. Polarizācijas pamatprincipi attiecas uz visu elektromagnētisko starojumu, tostarp radiofrekvenču (RF)/bezvadu signāliem un gaismas viļņu enerģiju, un polarizāciju plaši izmanto optikas jomā. Šis raksts aptver tikai RF frekvenču joslu. Kas ir antenas polarizācija? Lai saprastu polarizāciju, vispirms jāapgūst elektromagnētisko viļņu pamati. Elektromagnētiskais vilnis sastāv no elektriskā lauka (E lauks) un magnētiskā lauka (H lauks), kas pārvietojas vienā virzienā. Elektriskais un magnētiskais lauks ir savstarpēji perpendikulāri, un abi ir perpendikulāri plaknes viļņa izplatīšanās virzienam. Polarizāciju definē kā elektriskā lauka svārstību plakni, skatoties no pārraides gala viļņa izplatīšanās virzienā. Horizontālās polarizācijas gadījumā elektriskais lauks svārstās no vienas puses uz otru horizontālajā plaknē; vertikālās polarizācijas gadījumā elektriskais lauks svārstās augšup un lejup vertikālajā plaknē (skatīt 1. attēlu). 1. attēls: elektromagnētiskais vilnis ar savstarpēji perpendikulārām elektriskā un magnētiskā lauka komponentēm Pārraides un uztveršanas antenas veido antenu pāri, un raiduztvērēja veiktspēja sasniedz maksimumu, kad abām ir vienādas polarizācijas plaknes. Atsaucoties uz ikonisko frāzi no 1979. gada filmas Svešais — “Kosmosā neviens nevar dzirdēt jūsu kliedzienu” — kosmosā nav būtiskas atšķirības starp horizontālo un vertikālo polarizāciju. Tomēr polarizācijas saskaņošanas un antenu izlīdzināšanas teorijas joprojām ir spēkā, lai maksimāli palielinātu signāla enerģijas pārraidi un uztveršanu. Lineārā un cirkulārā polarizācija Elektromagnētiskajiem viļņiem ir vairāki polarizācijas režīmi: Pamata lineārā polarizācija ietver divas savstarpēji ortogonālas (perpendikulāras) polarizācijas formas (skatīt 2. attēlu). Teorētiski horizontāli polarizēta uztveršanas antena nevar uztvert nekādu signālu, ko izstaro vertikāli polarizēta pārraides antena, kas darbojas tajā pašā frekvencē, un otrādi. Jo tuvākas ir abu antenu polarizācijas orientācijas, jo spēcīgāks ir uztvertais signāls; signāla enerģijas pārraides efektivitāte sasniedz maksimumu, kad polarizācija ir pilnībā saskaņota. 2. attēls: lineārā polarizācija piedāvā divas savstarpēji...
skatīt vairāk