Поляризация антенналардын негизги мүнөздөмөлөрүнүн бири болуп саналат. Биз адегенде тегиз толкундардын поляризациясын түшүнүшүбүз керек. Андан кийин биз антеннаны поляризациялоонун негизги түрлөрүн талкуулай алабыз.
сызыктуу поляризация
Биз тегиз электромагниттик толкундун поляризациясын түшүнө баштайбыз.
Тегиздик электромагниттик (ЭМ) толкун бир нече мүнөздөмөлөргө ээ. Биринчиси, күч бир багытта жүрөт (эки ортогоналдык багытта эч кандай талаа өзгөрбөйт). Экинчиден, электр жана магнит талаасы бири-бирине перпендикуляр жана ортогоналдык. Электр жана магнит талаалары тегиз толкундун таралуу багытына перпендикуляр. Мисал катары (1) теңдеме менен берилген бир жыштыктуу электр талаасын (E талаасын) карап көрөлү. Электромагниттик талаа +z багытында жүрөт. Электр талаасы +х багытында багытталган. Магнит талаасы +y багытында.
(1) теңдемеде төмөнкү белгиге көңүл буруңуз. Бул электр талаасынын чекити х багытында экенин айткан бирдик вектор (узундуктун вектору). Тегиз толкун 1-сүрөттө көрсөтүлгөн.
1-сүрөт. +z багытында кыймылдаган электр талаасынын графикалык көрүнүшү.
Поляризация – электр талаасынын изи жана таралуу формасы (контуру). Мисал катары, тегиз толкун электр талаасынын теңдемесин (1) карап көрөлү. Убакыттын функциясы катары электр талаасы (X,Y,Z) = (0,0,0) болгон абалды байкайбыз. Бул талаанын амплитудасы 2-сүрөттө убакыттын бир нече учурларында көрсөтүлгөн. Талаа "F" жыштыгында термелүүдө.
2-сүрөт. Электр талаасын (X, Y, Z) = (0,0,0) ар кандай убакта байкаңыз.
Электр талаасы амплитудасы боюнча алдыга жана артка термелүү башатында байкалат. Электр талаасы дайыма көрсөтүлгөн х огу боюнча болот. Электр талаасы бир сызык боюнча сакталгандыктан, бул талаа сызыктуу поляризацияланган деп айтууга болот. Кошумча, эгерде X огу жерге параллель болсо, бул талаа да горизонталдуу поляризацияланган деп сүрөттөлөт. Эгерде талаа Y огу боюнча багытталган болсо, толкун вертикалдуу поляризацияланган деп айтууга болот.
Сызыктуу поляризацияланган толкундарды горизонталдык же вертикалдык ог боюнча багыттоо зарыл эмес. Мисалы, 3-сүрөттө көрсөтүлгөндөй бир сызыктын боюнда жаткан чектөөсү бар электр талаасынын толкуну да сызыктуу поляризацияланган болот.
сүрөт 3. Траекториясы бурч болгон сызыктуу поляризацияланган толкундун электр талаасынын амплитудасы.
3-сүрөттөгү электр талаасын (2) теңдеме менен сүрөттөөгө болот. Эми электр талаасынын х жана у компоненти бар. Эки компонент тең өлчөмдөрдө.
(2) теңдемесинде белгилей турган нерсе, экинчи этаптагы xy-компоненттик жана электрондук талаалар. Бул эки компоненттин тең амплитудасы бардык убакта бирдей экендигин билдирет.
тегерек поляризация
Эми тегиз толкундун электр талаасы (3) теңдеме менен берилген деп эсептейли:
Бул учурда, X- жана Y-элементтер фазадан 90 градус. Эгерде талаа мурункудай эле (X, Y, Z) = (0,0,0) катары байкалса, электр талаасынын убакытка каршы ийри сызыгы төмөндө 4-сүрөттө көрсөтүлгөндөй пайда болот.
Сүрөт 4. Электр талаасынын күчү (X, Y, Z) = (0,0,0) EQ домени. (3).
4-сүрөттөгү электр талаасы айланада айланат. Талаанын бул түрү тегерек поляризацияланган толкун катары сүрөттөлөт. Тегерек поляризация үчүн төмөнкү критерийлер аткарылышы керек:
- Тегерек поляризация үчүн стандарт
- Электр талаасынын эки ортогоналдык (перпендикуляр) компоненттери болушу керек.
- Электр талаасынын ортогоналдык компоненттеринин амплитудалары бирдей болушу керек.
- Квадратуралык компоненттер фазадан 90 градус болушу керек.
Толкун 4-сүрөт экранында саякаттап жүрсө, талаанын айлануусу саат жебесине каршы жана оң тарапка тегерек поляризацияланган (RHCP) деп айтылат. Эгер талаа саат жебеси боюнча айланса, талаа сол-тараптуу тегерек поляризация (LHCP) болот.
Эллиптикалык поляризация
Эгерде электр талаасынын эки перпендикуляр компоненти болсо, фазадан 90 градус, бирок чоңдугу бирдей болсо, талаа эллиптикалык поляризацияланат. Теңдеме (4) менен сүрөттөлгөн +z багытында тараган тегиз толкундун электр талаасын эске алуу менен:
Электр талаасынын векторунун учу кабыл ала турган чекиттин локусу 5-сүрөттө берилген
Сүрөт 5. Ыкчам эллиптикалык поляризация толкунунун электр талаасы. (4).
5-сүрөттөгү талаа саат жебесине каршы багытта баратып, экрандан сыртка чыкса, оң жактуу эллиптикалык болот. Эгерде электр талаасынын вектору карама-каршы багытта айланса, талаа сол жактуу эллипстик поляризацияланат.
Мындан тышкары, эллиптикалык поляризация анын эксцентриситетине тиешелүү. Чоң жана кичи октордун амплитудасына эксцентриситеттин катышы. Мисалы, (4) теңдемедеги толкундун эксцентриситети 1/0,3= 3,33. Эллиптикалык поляризацияланган толкундар негизги огтун багыты менен дагы сүрөттөлөт. Толкун теңдемесинин (4) негизинен х огунан турган огу бар. Негизги огу каалаган тегиздик бурчта болушу мүмкүн экенин эске алыңыз. X, Y же Z огуна туура келүү үчүн бурч талап кылынбайт. Акырында, тегерек жана сызыктуу поляризация эллиптикалык поляризациянын өзгөчө учурлары экенин белгилей кетүү маанилүү. 1,0 эксцентрдик эллиптикалык поляризацияланган толкун - тегерек поляризацияланган толкун. Чексиз эксцентриситеттүү эллиптикалык поляризацияланган толкундар. Сызыктуу поляризацияланган толкундар.
Антенна поляризациясы
Азыр биз поляризацияланган тегиз толкун электромагниттик талааларды билгенден кийин, антеннанын поляризациясы жөн гана аныкталган.
Антеннанын поляризациясы Антеннанын алыскы талаасын баалоо, натыйжада нурлануучу талаанын поляризациясы. Ошондуктан, антенналар көбүнчө "сызыктуу поляризацияланган" же "оң колдуу тегерек поляризацияланган антенналар" деп аталат.
Бул жөнөкөй түшүнүк антенна байланышы үчүн маанилүү. Биринчиден, горизонталдуу поляризацияланган антенна вертикалдуу поляризацияланган антенна менен байланышпайт. Өз ара теореманын негизинде антенна дал ушундай жол менен жөнөтөт жана кабыл алат. Демек, вертикалдуу поляризацияланган антенналар вертикалдуу поляризацияланган талааларды өткөрүп жана кабыл алышат. Ошондуктан, сиз вертикалдуу поляризацияланган горизонталдуу поляризацияланган антеннаны берүүгө аракет кылсаңыз, кабыл алуу болбойт.
Жалпы учурда, бири-бирине салыштырмалуу бурч ( ) менен айланган эки сызыктуу поляризацияланган антенналар үчүн бул поляризациянын дал келбегендигинен улам электр энергиясын жоготуу поляризацияны жоготуу коэффициенти (PLF) менен сүрөттөлөт:
Демек, эки антенна бирдей поляризацияга ээ болсо, алардын нурлануучу электрон талааларынын ортосундагы бурч нөлгө барабар жана поляризациянын дал келбегендигинен электр энергиясын жоготуу болбойт. Бир антенна вертикалдуу поляризацияланса, экинчиси туурасынан поляризацияланса, бурч 90 градус болуп, эч кандай кубат берилбейт.
ЭСКЕРТҮҮ: Телефонду башыңыздын үстүнөн ар кайсы бурчка жылдыруу, кабыл алуунун кээде көбөйүшүнүн себебин түшүндүрөт. Уюлдук телефондун антенналары, адатта, сызыктуу поляризацияланган, ошондуктан телефонду айландыруу көбүнчө телефондун поляризациясына дал келип, кабыл алууну жакшыртат.
Тегерек поляризация көптөгөн антенналардын эң керектүү өзгөчөлүгү болуп саналат. Эки антенна тегерек поляризацияланган жана поляризациянын дал келбегендигинен сигнал жоголбойт. GPS системаларында колдонулган антенналар оң тарапка тегерек поляризацияланган.
Эми сызыктуу поляризацияланган антенна тегерек поляризацияланган толкундарды алат деп ойлойлу. Эквиваленттүү, тегерек поляризацияланган антенна сызыктуу поляризацияланган толкундарды алууга аракет кылат деп ойлойлу. Натыйжада поляризацияны жоготуу фактору кандай?
Эске салсак, тегерек поляризация чындыгында эки ортогоналдык сызыктуу поляризацияланган толкундар, фазадан 90 градус. Демек, сызыктуу поляризацияланган (LP) антенна тегерек поляризацияланган (CP) толкун фазасынын компонентин гана алат. Демек, LP антеннасы 0,5 (-3дБ) поляризациянын дал келбестигин жоготот. Бул LP антеннасы кандай бурчка бурулганына карабастан, чындык. ошондуктан:
Поляризацияны жоготуу фактору кээде поляризациянын эффективдүүлүгү, антеннанын дал келбеген фактору же антеннаны кабыл алуу фактору деп аталат. Бул ысымдардын баары бир эле түшүнүктү билдирет.
Посттун убактысы: 22-декабрь, 2023-жыл
