Поляризация - антенналарның төп үзенчәлекләренең берсе. Башта безгә яссы дулкыннарның поляризациясен аңларга кирәк. Аннары без антенна поляризациясенең төп төрләрен тикшерә алабыз.
сызыклы поляризация
Без яссы электромагнит дулкынның поляризациясен аңлый башлаячакбыз.
Яссы электромагнит (Э) дулкынның берничә үзенчәлеге бар. Беренчесе - көч бер юнәлештә хәрәкәт итә (ике ортогональ юнәлештә кыр үзгәрми). Икенчедән, электр кыры һәм магнит кыры бер-берсенә перпендикуляр һәм бер-берсенә ортогональ. Электр һәм магнит кырлары яссы дулкын таралу юнәлешенә перпендикуляр. Мисал итеп, (1) тигезләмә белән бирелгән бер ешлыклы электр кырын (E кыры) карап чыгыйк. Электромагнит кыры +z юнәлешендә хәрәкәт итә. Электр кыры +x юнәлешендә юнәлтелгән. Магнит кыры +y юнәлешендә.
(1) тигезләмәдә түбәндәге билгеләмәгә игътибар итегез: . Бу - берәмлек вектор (озынлык векторы), ул электр кыры ноктасының x юнәлешендә булуын күрсәтә. Яссы дулкын 1 нче рәсемдә күрсәтелгән.
1 нче рәсем. +z юнәлешендә хәрәкәт итүче электр кырының график сурәтләнеше.
Поляризация - электр кырының эзе һәм таралу формасы (контуры). Мисал итеп, яссы дулкын электр кыры тигезләмәсен (1) карап чыгыйк. Без электр кырының вакыт функциясе буларак (X,Y,Z) = (0,0,0) булган урынын күзәтәчәкбез. Бу кырның амплитудасы 2 нче рәсемдә вакытның берничә очрагында күрсәтелгән. Кыр "F" ешлыгында тирбәнә.
2 нче рәсем. Төрле вакытларда электр кырын (X, Y, Z) = (0,0,0) күзәтегез.
Электр кыры нокта башлангычында күзәтелә, амплитуда буенча алга-артка тирбәнеш ясый. Электр кыры һәрвакыт күрсәтелгән x күчәре буйлап була. Электр кыры бер сызык буенча сакланганлыктан, бу кырны сызыклы поляризацияләнгән дип әйтергә мөмкин. Моннан тыш, әгәр X күчәре җиргә параллель булса, бу кырны горизонталь поляризацияләнгән дип тә атап була. Әгәр кыр Y күчәре буйлап юнәлтелгән булса, дулкынны вертикаль поляризацияләнгән дип әйтергә мөмкин.
Сызыклы поляризацияләнгән дулкыннарны горизонталь яки вертикаль күчәр буйлап юнәлтергә кирәкми. Мәсәлән, 3 нче рәсемдә күрсәтелгәнчә, сызык буенча ятучы чикләүле электр кыры дулкыны да сызыклы поляризацияләнгән булыр иде.
3 нче рәсем. Траекториясе почмак булган сызыклы поляризацияләнгән дулкынның электр кыры амплитудасы.
3 нче рәсемдәге электр кырын (2) тигезләмә белән тасвирларга мөмкин. Хәзер электр кырының x һәм y компонентлары бар. Ике компонент та зурлыгы буенча бертигез.
(2) тигезләмә турында игътибар итәргә кирәк булган бер нәрсә - икенче этаптагы xy-компонент һәм электрон кырлары. Бу ике компонентның да һәрвакыт бер үк амплитудага ия булуын аңлата.
түгәрәк поляризация
Хәзер яссы дулкынның электр кыры (3) тигезләмә белән бирелгән дип фараз итегез:
Бу очракта, X һәм Y элементлары фазадан 90 градуска читтә. Әгәр кыр элеккегечә (X, Y, Z) = (0,0,0) буларак күзәтелсә, электр кырының вакытка карата бәйләнеше 4 нче рәсемдә күрсәтелгәнчә күренәчәк.
4 нче рәсем. Электр кыры көчәнеше (X, Y, Z) = (0,0,0) EQ өлкәсе. (3).
4 нче рәсемдәге электр кыры түгәрәк буенча әйләнә. Бу төр кыр түгәрәк поляризацияләнгән дулкын буларак сурәтләнә. Түгәрәк поляризация өчен түбәндәге критерийлар үтәлергә тиеш:
- Түгәрәк поляризация өчен стандарт
- Электр кырының ике ортогональ (перпендикуляр) компоненты булырга тиеш.
- Электр кырының ортогональ компонентлары тигез амплитудаларга ия булырга тиеш.
- Квадратура компонентлары фазадан 90 градуска читләштерелгән булырга тиеш.
Әгәр "Walk Figure 4" экранында хәрәкәт итсәгез, кыр әйләнеше сәгать теле теленә каршы һәм уң якка әйләнгән түгәрәк поляризацияләнгән (RHCP) дип атала. Әгәр кыр сәгать теле юнәлешендә әйләнсә, кыр сул якка әйләнгән түгәрәк поляризацияләнгән (LHCP) булачак.
Эллиптик поляризация
Әгәр электр кырының ике перпендикуляр компоненты булса, фазалары 90 градуска аерылып торса да, зурлыгы бертигез булса, кыр эллиптик поляризацияләнгән булачак. (4) тигезләмә белән тасвирланган +z юнәлешендә хәрәкәт итүче яссы дулкынның электр кырын исәпкә алып:
Электр кыры векторының очы кабул итәчәк ноктаның локусы 5 нче рәсемдә күрсәтелгән.
5 нче рәсем. Эллиптик поляризация дулкынының электр кыры. (4).
5 нче рәсемдә сәгать теле теленә каршы юнәлештә хәрәкәт итүче кыр, экраннан читтә хәрәкәт итсә, уң яклы эллиптик формада булыр иде. Әгәр электр кыры векторы кире юнәлештә әйләнсә, кыр сул яклы эллиптик поляризацияләнгән булачак.
Моннан тыш, эллиптик поляризация аның эксцентриситетын аңлата. Эксцентриситетның зур һәм кече күчәрләр амплитудасына нисбәте. Мәсәлән, (4) тигезләмәдән дулкын эксцентриситеты 1/0.3 = 3.33 тәшкил итә. Эллиптик поляризацияләнгән дулкыннар зур күчәр юнәлеше белән өстәмә рәвештә тасвирлана. (4) дулкын тигезләмәсенең күчәре, нигездә, x күчәреннән тора. Зур күчәр теләсә нинди яссылык почмагында булырга мөмкин икәнен истә тотыгыз. X, Y яки Z күчәренә туры килү өчен почмак кирәк түгел. Ниһаять, түгәрәк һәм сызыклы поляризациянең икесе дә эллиптик поляризациянең махсус очраклары икәнен билгеләп үтү мөһим. 1.0 эксцентрик эллиптик поляризацияләнгән дулкын - түгәрәк поляризацияләнгән дулкын. Чиксез эксцентриситетлы эллиптик поляризацияләнгән дулкыннар. Сызыклы поляризацияләнгән дулкыннар.
Антенна поляризациясе
Хәзер без поляризацияләнгән яссы дулкын электромагнит кырлары турында белгәнгә, антеннаның поляризациясе гади генә билгеләнә.
Антенна поляризациясе Антеннаның ерак кырын бәяләү, нәтиҗәдә барлыкка килгән нурланыш кырының поляризациясе. Шуңа күрә антенналар еш кына "сызыклы поляризацияләнгән" яки "уң яклы түгәрәк поляризацияләнгән антенналар" дип күрсәтелә.
Бу гади төшенчә антенна элемтәсе өчен мөһим. Беренчедән, горизонталь поляризацияләнгән антенна вертикаль поляризацияләнгән антенна белән элемтәгә кермәячәк. Үзара бәйләнеш теоремасы аркасында, антенна нәкъ бер үк ысул белән тапшыра һәм кабул итә. Шуңа күрә, вертикаль поляризацияләнгән антенналар вертикаль поляризацияләнгән кырларны тапшыра һәм кабул итә. Шуңа күрә, әгәр сез вертикаль поляризацияләнгән горизонталь поляризацияләнгән антеннаны тапшырырга тырышсагыз, кабул итү булмаячак.
Гомуми очракта, бер-берсенә карата почмак ( ) белән әйләндерелгән ике сызыклы поляризацияләнгән антенна өчен, бу поляризация туры килмәү сәбәпле көч югалту поляризация югалту коэффициенты (PLF) белән тасвирланачак:
Шуңа күрә, әгәр ике антенна бер үк поляризациягә ия булса, аларның нурланыш электрон кырлары арасындагы почмак нульгә тигез һәм поляризация туры килмәү сәбәпле көч югалту юк. Әгәр бер антенна вертикаль поляризацияләнгән, ә икенчесе горизонталь поляризацияләнгән булса, почмак 90 градус, һәм көч күчерелмәячәк.
ИСКӘРМӘ: Телефонны башыгыз өстеннән төрле почмакларга күчерү кабул итүнең кайвакыт ни өчен көчәйтелүен аңлата. Кәрәзле телефон антенналары гадәттә сызыклы поляризацияләнгән, шуңа күрә телефонны әйләндерү еш кына телефонның поляризациясенә туры килә, шулай итеп кабул итүне яхшырта.
Күп антенналар өчен түгәрәк поляризация - кирәкле үзенчәлек. Ике антенна да түгәрәк поляризацияләнгән һәм поляризация туры килмәү сәбәпле сигнал югалтудан интегә. GPS системаларында кулланыла торган антенналар уң як түгәрәк поляризацияләнгән.
Хәзер сызыклы поляризацияләнгән антенна түгәрәк поляризацияләнгән дулкыннарны кабул итә дип фараз итегез. Шулай ук, түгәрәк поляризацияләнгән антенна сызыклы поляризацияләнгән дулкыннарны кабул итәргә тырыша дип фараз итегез. Нәтиҗәдә килеп чыккан поляризация югалту коэффициенты нинди?
Исегезгә төшерик, түгәрәк поляризация чынлыкта ике ортогональ сызыклы поляризацияләнгән дулкыннардан гыйбарәт, алар фазадан 90 градуска аерылып тора. Шуңа күрә, сызыклы поляризацияләнгән (LP) антенна түгәрәк поляризацияләнгән (CP) дулкын фаза компонентын гына кабул итәчәк. Шуңа күрә, LP антеннасында поляризация туры килмәүчәнлеге югалтуы 0,5 (-3 дБ) булачак. Бу LP антеннасы нинди почмакта әйләнгәненә карамастан дөрес. Шуңа күрә:
Поляризация югалту коэффициенты кайвакыт поляризация нәтиҗәлелеге, антенна туры килмәү коэффициенты яки антенна кабул итү коэффициенты дип атала. Бу исемнәрнең барысы да бер үк төшенчәгә карый.
Бастырып чыгару вакыты: 2023 елның 22 декабре
