Электрондук инженерлер антенналар сигналдарды Максвеллдин теңдемелери менен сүрөттөлгөн электромагниттик (ЭМ) энергия толкундары түрүндө жөнөтөрүн жана кабыл аларын билишет. Көптөгөн темалардагыдай эле, бул теңдемелер жана электромагнетизмдин таралуу касиеттери салыштырмалуу сапаттык терминдерден татаал теңдемелерге чейин ар кандай деңгээлде изилдениши мүмкүн.
Электромагниттик энергиянын таралышынын көптөгөн аспектилери бар, алардын бири - поляризация, ал колдонмолордо жана алардын антенналарынын конструкцияларында ар кандай деңгээлдеги таасирге же тынчсызданууга ээ болушу мүмкүн. Поляризациянын негизги принциптери бардык электромагниттик нурланууга, анын ичинде RF/зымсыз, оптикалык энергияга тиешелүү жана көбүнчө оптикалык колдонмолордо колдонулат.
Антеннанын поляризациясы деген эмне?
Поляризацияны түшүнүүдөн мурун, биз алгач электромагниттик толкундардын негизги принциптерин түшүнүшүбүз керек. Бул толкундар электр талааларынан (E талаалары) жана магнит талааларынан (H талаалары) турат жана бир багытта кыймылдайт. E жана H талаалары бири-бирине жана тегиздик толкундун таралуу багытына перпендикуляр.
Поляризация сигнал өткөргүчтүн көз карашынан алганда E талаасынын тегиздигин билдирет: горизонталдык поляризация үчүн электр талаасы горизонталдык тегиздикте капталга жылат, ал эми вертикалдык поляризация үчүн электр талаасы вертикалдык тегиздикте өйдө-ылдый термелет (1-сүрөт).
1-сүрөт: Электромагниттик энергия толкундары өз ара перпендикулярдуу E жана H талаа компоненттеринен турат
Сызыктуу поляризация жана тегерек поляризация
Поляризация режимдерине төмөнкүлөр кирет:
Негизги сызыктуу поляризацияда эки мүмкүн болгон поляризация бири-бирине ортогоналдуу (перпендикулярдуу) болот (2-сүрөт). Теория боюнча, горизонталдуу поляризацияланган кабыл алуучу антенна вертикалдуу поляризацияланган антеннадан келген сигналды "көрбөйт" жана тескерисинче, экөө тең бирдей жыштыкта иштесе дагы. Алар канчалык жакшы тегизделген болсо, ошончолук көп сигнал кармалат жана поляризациялар дал келгенде энергиянын өткөрүлүшү максималдуу болот.
2-сүрөт: Сызыктуу поляризация бири-бирине тик бурчта жайгашкан эки поляризация вариантын камсыз кылат
Антеннанын кыйгач поляризациясы сызыктуу поляризациянын бир түрү болуп саналат. Негизги горизонталдык жана вертикалдык поляризация сыяктуу эле, бул поляризация кургактык чөйрөдө гана мааниге ээ. Кыйгач поляризация горизонталдык эталондук тегиздикке ±45 градус бурчта болот. Бул чындыгында сызыктуу поляризациянын дагы бир түрү болгону менен, "сызыктуу" термини адатта горизонталдык же вертикалдык поляризацияланган антенналарды гана билдирет.
Айрым жоготууларга карабастан, диагоналдык антенна тарабынан жөнөтүлгөн (же кабыл алынган) сигналдар горизонталдык же вертикалдык поляризацияланган антенналар менен гана ишке ашат. Кыйгач поляризацияланган антенналар бир же эки антеннанын поляризациясы белгисиз болгондо же колдонуу учурунда өзгөргөндө пайдалуу.
Тегерек поляризация (ТП) сызыктуу поляризацияга караганда татаалыраак. Бул режимде сигнал тараганда E талаасынын вектору менен көрсөтүлгөн поляризация айланат. Оңго бурулганда (өткөргүчтөн сыртка караганда), тегерек поляризация оң колдуу тегерек поляризация (RHCP) деп аталат; солго бурулганда, сол колдуу тегерек поляризация (LHCP) (3-сүрөт)
3-сүрөт: Тегерек поляризацияда электромагниттик толкундун E талаасынын вектору айланат; бул айлануу оң кол менен же сол кол менен болушу мүмкүн.
CP сигналы фазадан тышкары эки ортогоналдык толкундан турат. CP сигналын түзүү үчүн үч шарт талап кылынат. E талаасы эки ортогоналдык компоненттен турушу керек; эки компонент фазадан 90 градуска тышкары жана амплитудасы бирдей болушу керек. CP түзүүнүн жөнөкөй жолу - спираль антеннасын колдонуу.
Эллиптикалык поляризация (ЭП) – бул CPнин бир түрү. Эллиптикалык поляризацияланган толкундар – бул CP толкундары сыяктуу эки сызыктуу поляризацияланган толкун тарабынан пайда болгон күчөтүү. Тең эмес амплитудалуу эки өз ара перпендикулярдуу сызыктуу поляризацияланган толкундар бириктирилгенде, эллиптикалык поляризацияланган толкун пайда болот.
Антенналардын ортосундагы поляризациянын дал келбестиги поляризациянын жоготуу коэффициенти (PLF) менен сүрөттөлөт. Бул параметр децибелдерде (дБ) көрсөтүлөт жана берүүчү жана кабыл алуучу антенналардын ортосундагы поляризация бурчунун айырмасынын функциясы болуп саналат. Теориялык жактан алганда, PLF кемчиликсиз тегизделген антенна үчүн 0 дБден (жоготуу жок) кемчиликсиз ортогоналдуу антенна үчүн чексиз дБга (чексиз жоготуу) чейин өзгөрүшү мүмкүн.
Бирок, чындыгында, поляризациянын тегизделиши (же туура эмес тегизделиши) идеалдуу эмес, анткени антеннанын механикалык абалы, колдонуучунун жүрүм-туруму, каналдын бурмаланышы, көп жолдуу чагылышуулар жана башка кубулуштар берилген электромагниттик талаанын бурчтук бурмаланышына алып келиши мүмкүн. Башында ортогоналдык поляризациядан 10 - 30 дБ же андан көп сигналдын кайчылаш поляризация "агып кетиши" болот, бул кээ бир учурларда каалаган сигналдын калыбына келишине тоскоол болушу мүмкүн.
Ал эми, идеалдуу поляризациясы бар эки тегизделген антенна үчүн чыныгы PLF жагдайга жараша 10 дБ, 20 дБ же андан жогору болушу мүмкүн жана сигналдын калыбына келишине тоскоол болушу мүмкүн. Башкача айтканда, күтүлбөгөн кайчылаш поляризация жана PLF каалаган сигналга тоскоолдук кылуу же каалаган сигналдын күчүн азайтуу менен эки жол менен тең иштей алат.
Эмне үчүн поляризацияга көңүл буруу керек?
Поляризация эки жол менен иштейт: эки антенна канчалык көп тегизделген болсо жана бирдей поляризацияга ээ болсо, кабыл алынган сигналдын күчү ошончолук жакшы болот. Тескерисинче, начар поляризация тегизделгенде, кабыл алгычтар, максаттуу же канааттандырарлык эмес болсо да, кызыктырган сигналды жетиштүү деңгээлде кармоону кыйындатат. Көп учурларда, "канал" берилген поляризацияны бурмалайт же бир же эки антенна тең туруктуу статикалык багытта эмес.
Кайсы поляризацияны колдонууну тандоо, адатта, орнотуу же атмосфералык шарттар менен аныкталат. Мисалы, горизонталдуу поляризацияланган антенна шыптын жанына орнотулганда жакшыраак иштейт жана поляризациясын сактайт; тескерисинче, вертикалдуу поляризацияланган антенна каптал дубалдын жанына орнотулганда жакшыраак иштейт жана поляризациясын сактайт.
Кеңири колдонулган диполь антеннасы (жөнөкөй же бүктөлгөн) "нормалдуу" орнотуу багытында горизонталдуу поляризацияланган (4-сүрөт) жана зарыл болгондо вертикалдык поляризацияны кабыл алуу же артыкчылыктуу поляризация режимин колдоо үчүн көп учурда 90 градуска бурулат (5-сүрөт).
4-сүрөт: Диполь антеннасы, адатта, горизонталдуу поляризацияны камсыз кылуу үчүн мачтасына горизонталдуу түрдө орнотулат.
5-сүрөт: Вертикалдык поляризацияны талап кылган колдонмолор үчүн диполь антеннасын антенна кармаган жерге ылайыкташтырып орнотууга болот
Тик поляризация көбүнчө биринчи жардам көрсөтүүчүлөр колдонгондой эле колго кармалуучу мобилдик радиолор үчүн колдонулат, анткени көптөгөн вертикалдуу поляризацияланган радио антенналарынын конструкциялары бардык багыттагы нурлануу схемасын камсыз кылат. Ошондуктан, мындай антенналарды радионун жана антеннанын багыты өзгөрсө дагы кайра багыттоонун кажети жок.
3-30 МГц жогорку жыштыктагы (HF) антенналар, адатта, кашаанын ортосуна горизонталдуу түрдө бириктирилген жөнөкөй узун зымдар катары жасалат. Анын узундугу толкун узундугу (10-100 м) менен аныкталат. Бул типтеги антенна табигый түрдө горизонталдуу поляризацияланган.
Белгилей кетүүчү нерсе, бул диапазонду "жогорку жыштык" деп атоо ондогон жылдар мурун, 30 МГц чындыгында жогорку жыштык болгон кезде башталган. Бул сүрөттөмө азыр эскиргендей көрүнгөнү менен, ал Эл аралык электрбайланыш союзу тарабынан расмий түрдө белгиленген жана дагы эле кеңири колдонулат.
Артыкчылыктуу поляризацияны эки жол менен аныктоого болот: же 300 кГц - 3 МГц орто толкун (МВт) тилкесин колдонгон берүү жабдуулары аркылуу күчтүүрөөк кыска аралыкка сигнал берүү үчүн жер толкундарын колдонуу, же ионосфера байланышы аркылуу алыскы аралыктарга асман толкундарын колдонуу. Жалпысынан алганда, вертикалдуу поляризацияланган антенналар жер толкунунун жакшыраак таралышына ээ, ал эми горизонталдуу поляризацияланган антенналар асман толкунунун жакшыраак иштешине ээ.
Тегерек поляризация спутниктер үчүн кеңири колдонулат, анткени спутниктин жердеги станцияларга жана башка спутниктерге карата багыты тынымсыз өзгөрүп турат. Берүүчү жана кабыл алуучу антенналардын ортосундагы натыйжалуулук экөө тең тегерек поляризацияланганда эң чоң болот, бирок сызыктуу поляризацияланган антенналарды CP антенналары менен колдонсо болот, бирок поляризациянын жоголуш коэффициенти бар.
Поляризация 5G системалары үчүн да маанилүү. Айрым 5G көп киргизүүлүү/көп чыгаруулуу (MIMO) антенна массивдери жеткиликтүү спектрди натыйжалуураак пайдалануу үчүн поляризацияны колдонуу менен өткөрүү жөндөмдүүлүгүн жогорулатат. Буга ар кандай сигнал поляризацияларынын жана антенналардын мейкиндик мультиплекстөөсүнүн айкалышы (мейкиндиктин ар түрдүүлүгү) аркылуу жетишилет.
Система эки маалымат агымын өткөрө алат, анткени маалымат агымдары көз карандысыз ортогоналдуу поляризацияланган антенналар менен туташтырылган жана аларды өз алдынча калыбына келтирүүгө болот. Жолдун жана каналдын бурмаланышынан, чагылышуулардан, көп жолдуу жана башка кемчиликтерден улам кайчылаш поляризация болгон күндө да, кабыл алгыч ар бир баштапкы сигналды калыбына келтирүү үчүн татаал алгоритмдерди колдонот, бул бит каталарынын төмөн көрсөткүчтөрүнө (BER) жана акырында спектрди пайдаланууну жакшыртат.
аягында
Поляризация - бул антеннанын маанилүү касиети, ал көп учурда этибарга алынбайт. Сызыктуу (горизонталдуу жана вертикалдууну кошо алганда) поляризация, кыйгач поляризация, тегерек поляризация жана эллиптикалык поляризация ар кандай колдонмолор үчүн колдонулат. Антеннанын жетише ала турган RFтин баштан аяк иштөө диапазону анын салыштырмалуу багытына жана жайгашуусуна жараша болот. Стандарттык антенналар ар кандай поляризацияга ээ жана спектрдин ар кайсы бөлүктөрүнө ылайыктуу, бул максаттуу колдонмо үчүн артыкчылыктуу поляризацияны камсыз кылат.
Сунушталган продукциялар:
| RM-DPHA2030-15 | ||
| Параметрлер | Типтүү | Бирдиктер |
| Жыштык диапазону | 20-30 | ГГц |
| Күч алуу | 15-тип. | dBi |
| VSWR | 1.3 Түрү. | |
| Поляризация | Кош Сызыктуу | |
| Кросс-полициялык изоляция | 60 түрү. | dB |
| Портту изоляциялоо | 70 тип. | dB |
| Туташтыргыч | SMA-Fэмаль | |
| Материал | Al | |
| Бүтүрүү | Боёк | |
| Өлчөмү(Т*Б*Б) | 83.9*39.6*69.4(±5) | mm |
| Салмак | 0,074 | kg |
| RM-BDHA118-10 | ||
| Буюм | Техникалык мүнөздөмө | Бирдик |
| Жыштык диапазону | 1-18 | ГГц |
| Күч алуу | 10 түрү. | dBi |
| VSWR | 1.5 түрү. | |
| Поляризация | Сызыктуу | |
| Кросс По изоляциясы | 30 түрү. | dB |
| Туташтыргыч | SMA-Аял | |
| Бүтүрүү | Pант | |
| Материал | Al | |
| Өлчөмү(Т*Б*Б) | 182.4*185.1*116.6(±5) | mm |
| Салмак | 0.603 | kg |
| RM-CDPHA218-15 | ||
| Параметрлер | Типтүү | Бирдиктер |
| Жыштык диапазону | 2-18 | ГГц |
| Күч алуу | 15-тип. | dBi |
| VSWR | 1.5 түрү. |
|
| Поляризация | Кош Сызыктуу |
|
| Кросс-полициялык изоляция | 40 | dB |
| Портту изоляциялоо | 40 | dB |
| Туташтыргыч | SMA-F |
|
| Беттик дарылоо | Pант |
|
| Өлчөмү(Т*Б*Б) | 276*147*147(±5) | mm |
| Салмак | 0.945 | kg |
| Материал | Al |
|
| Иштөө температурасы | -40-+85 | °C |
| RM-BDPHA9395-22 | ||
| Параметрлер | Типтүү | Бирдиктер |
| Жыштык диапазону | 93-95 | ГГц |
| Күч алуу | 22 Түрү. | dBi |
| VSWR | 1.3 Түрү. |
|
| Поляризация | Кош Сызыктуу |
|
| Кросс-полициялык изоляция | 60 түрү. | dB |
| Портту изоляциялоо | 67 Түрү. | dB |
| Туташтыргыч | WR10 |
|
| Материал | Cu |
|
| Бүтүрүү | Алтын |
|
| Өлчөмү(Т*Б*Б) | 69.3*19.1*21.2 (±5) | mm |
| Салмак | 0,015 | kg |
Жарыяланган убактысы: 2024-жылдын 11-апрели
