Is e polarachadh aon de na feartan bunaiteach aig antennas. Feumaidh sinn an toiseach tuigse fhaighinn air polarachadh tonnan plèana. Faodaidh sinn an uairsin bruidhinn mu na prìomh sheòrsaichean polarachadh antenna.
polarachadh sreathach
Tòisichidh sinn a’ tuigsinn polarachadh tonn electromagnetic plèana.
Tha grunn fheartan aig tonn electromagnetic planar (EM). Is e a 'chiad fhear gu bheil an cumhachd a' siubhal ann an aon taobh (chan eil raon ag atharrachadh ann an dà stiùireadh orthogonal). San dàrna àite, tha an raon dealain agus an raon magnetach ceart-cheàrnach ri chèile agus orthogonal ri chèile. Tha raointean dealain is magnetach ceart-cheàrnach ri stiùireadh sgaoileadh tonn plèana. Mar eisimpleir, smaoinich air raon dealain aon-tricead (raon E) air a thoirt seachad le co-aontar (1). Tha an raon electromagnetic a’ siubhal anns an stiùireadh +z. Tha an raon dealain air a stiùireadh anns an stiùireadh + x. Tha an raon magnetach anns an taobh +y.
Ann an co-aontar (1), thoir sùil air a’ chomharra: . Is e seo vectar aonad (vector de dh'fhaid), a tha ag ràdh gu bheil puing an raoin dealain anns an t-slighe x. Tha tonn an itealain ri fhaicinn ann am Figear 1.
figear 1. Riochdachadh grafaigeach den raon dealain a tha a' siubhal an taobh +z.
Is e polarachadh cumadh lorg is iomadachaidh (cumadh) raon dealain. Mar eisimpleir, smaoinich air co-aontar raon dealain tonn plèana (1). Seallaidh sinn an suidheachadh far a bheil an raon dealain (X,Y,Z) = (0,0,0) mar ghnìomh ùine. Tha farsaingeachd an raoin seo air a dhealbhadh ann am Figear 2, aig grunn shuidheachaidhean ann an ùine. Tha an raon oscillating aig tricead "F".
figear 2. Thoir sùil air an raon dealain (X, Y, Z) = (0,0,0) aig diofar amannan.
Thathas a’ cumail sùil air an raon dealain aig an tùs, a’ oscillachadh air ais is air adhart ann an leud. Tha an raon dealain an-còmhnaidh air an x-axis ainmichte. Leis gu bheil an raon dealain air a chumail suas air aon loidhne, faodar a ràdh gu bheil an raon seo air a polarachadh gu sreathach. A bharrachd air an sin, ma tha an X-axis co-shìnte ris an talamh, tha an raon seo cuideachd air a mhìneachadh mar polarachadh còmhnard. Ma tha an raon air a stiùireadh air an axis Y, faodar a ràdh gu bheil an tonn air a polarachadh gu dìreach.
Chan fheum tonnan polarichte sreathach a bhith air an stiùireadh air ais còmhnard no dìreach. Mar eisimpleir, bhiodh tonn raon dealain le cuingealachadh na laighe air loidhne mar a chithear ann am Figear 3 cuideachd air a polarachadh gu sreathach.
image 3. Amplitude raon dealain de thonn sreathach polarichte aig a bheil an t-slighe mar cheàrn.
Faodar an raon dealain ann am Figear 3 a mhìneachadh le co-aontar (2). A-nis tha pàirt x agus y den raon dealain. Tha an dà phàirt co-ionann ann am meud.
Is e aon rud ri thoirt fa-near mu cho-aontar (2) na raointean xy-component agus dealanach san dàrna ìre. Tha seo a 'ciallachadh gu bheil an aon leudachd aig an dà phàirt fad na h-ùine.
polarachadh cearcallach
A-nis gabh ris gu bheil raon dealain tonn plèana air a thoirt seachad le co-aontar (3):
Anns a 'chùis seo, tha na h-eileamaidean X- agus Y 90 ceum a-mach às an ìre. Ma tha an raon air fhaicinn mar (X, Y, Z) = (0,0,0) a-rithist mar a bha e roimhe, nochdaidh an raon dealain an aghaidh lùb ùine mar a chithear gu h-ìosal ann am Figear 4.
Figear 4. Neart raon dealain (X, Y, Z) = (0,0,0) àrainn EQ. (3).
Bidh an raon dealain ann am Figear 4 a’ cuairteachadh ann an cearcall. Thathas a’ toirt iomradh air an t-seòrsa achaidh seo mar thonn cruinn polarichte. Airson polarachadh cearcallach, feumar na slatan-tomhais a leanas a choileanadh:
- Inbhe airson polarachadh cearcallach
- Feumaidh dà phàirt orthogonal (perpendicular) a bhith aig an raon dealain.
- Feumaidh amplitudes co-ionann a bhith aig na pàirtean orthogonal den raon dealain.
- Feumaidh na pàirtean quadrature a bhith 90 ceum a-mach às an ìre.
Ma tha thu a’ siubhal air scrion Wave Figure 4, thathas ag ràdh gu bheil cuairteachadh an achaidh tuathal agus air an làimh dheis le polarachadh cruinn (RHCP). Ma thèid an raon a thionndadh taobh deiseal, bidh an raon polarachadh cruinn air an làimh chlì (LHCP).
Polarachadh elliptical
Ma tha dà phàirt ceart-cheàrnach aig an raon dealain, 90 ceum a-mach às an ìre ach den aon mheudachd, bidh an raon air a polarachadh gu elliptigeach. A’ beachdachadh air raon dealain tonn plèana a’ siubhal an taobh +z, air a mhìneachadh le Co-aontar (4):
Tha locus a’ phuing aig an gabh bàrr an raoin dealain a’ gabhail ris ann am Figear 5
Figear 5. Raon dealain tonn polarization elliptical sgiobalta. (4).
Bhiodh an raon ann am Figear 5, a’ siubhal taobh tuathal, air an làimh dheis elliptical nan rachadh e a-mach às an sgrion. Ma thionndaidheas vectar an raoin dealain an taobh eile, bidh an raon air an làimh chlì air a polarachadh gu h-elliptigeach.
A bharrachd air an sin, tha polarachadh elliptical a’ toirt iomradh air cho cugallach ‘s a tha e. Co-mheas an iom-fhillteachd ri leud nan tuaghan mòra agus beaga. Mar eisimpleir, is e 1/0.3 = 3.33 an t-iomall tonn bho cho-aontar (4). Thathas a’ toirt iomradh nas fhaide air tonnan polarized elliptically le stiùireadh na prìomh axis. Tha axis aig an co-aontar tonn (4) anns a bheil an x-axis sa mhòr-chuid. Thoir an aire gum faod am prìomh axis a bhith aig ceàrn plèana sam bith. Chan fheum an ceàrn a bhith a’ freagairt air an axis X, Y no Z. Mu dheireadh, tha e cudromach cuimhneachadh gu bheil an dà chuid polarachadh cruinn agus sreathach nan cùisean sònraichte de polarachadh elliptical. Is e tonn cruinn polarichte a th’ ann an tonn 1.0 polarized elliptric. Tonnan polarized eliptically le neo-chrìochnach neo-chrìochnach. Tonnan polarichte sreathach.
Polarachadh antenna
A-nis gu bheil sinn mothachail air raointean electromagnetic tonn plèana polarichte, tha polarachadh antenna dìreach air a mhìneachadh.
Polarization Antenna Measadh air raon farsaing antenna, polarachadh an raoin rèididh a thig às. Mar sin, tha antennas gu tric air an liostadh mar "polarachadh sreathach" no "antennas le polarized cearcallach air an làimh dheis".
Tha am bun-bheachd sìmplidh seo cudromach airson conaltradh antenna. An toiseach, cha bhith antenna le polarachadh còmhnard a’ conaltradh ri antenna le polarachadh dìreach. Mar thoradh air an teòirim co-aontach, bidh an antenna a 'sgaoileadh agus a' faighinn anns an aon dòigh. Mar sin, bidh antennas le polarachadh dìreach a ’tar-chuir agus a’ faighinn raointean le polarachadh dìreach. Mar sin, ma dh'fheuchas tu ri antenna polarized còmhnard a tha air a ghluasad gu dìreach, cha bhi fàilteachadh ann.
Anns a ’chùis choitcheann, airson dà antennas sreathach polarichte air an cuairteachadh an coimeas ri chèile le ceàrn ( ), thèid an call cumhachd mar thoradh air an eas-aonta polarachaidh seo a mhìneachadh leis a’ bhàillidh call polarization (PLF):
Mar sin, ma tha an aon polarachadh aig dà antennas, tha an ceàrn eadar na raointean dealanach aca neoni agus chan eil call cumhachd ann mar thoradh air mì-chothromachadh polarachaidh. Ma tha aon antenna air a polarachadh gu dìreach agus am fear eile air a polarachadh gu còmhnard, tha an ceàrn 90 ceum, agus cha tèid cumhachd sam bith a ghluasad.
NOTA: Le bhith a’ gluasad am fòn thairis air do cheann gu diofar cheàrnan mìnichidh sin carson a dh’ fhaodar fàilteachadh a mheudachadh uaireannan. Mar as trice bidh antennas fòn cealla air am polarachadh gu sreathach, agus mar sin faodaidh cuairteachadh am fòn a bhith co-ionnan ri polarachadh an fhòn, agus mar sin a’ leasachadh fàilteachadh.
Tha polarachadh cearcallach na fheart ion-mhiannaichte ann an iomadh antennas. Tha an dà antennas air am polarachadh gu cruinn agus chan eil iad a’ fulang le call chomharran mar thoradh air mì-chothromachadh polarachaidh. Tha antennas a thathas a’ cleachdadh ann an siostaman GPS air am polarachadh gu cruinn air an làimh dheis.
A-nis gabh ris gu bheil antenna sreathach polarichte a’ faighinn tonnan polarichte cruinn. Mar an ceudna, gabh ris gu bheil antenna le polar cruinn a’ feuchainn ri tonnan polarichte sreathach fhaighinn. Dè am bàillidh call polarization a thig às?
Cuimhnich gur e dà thonn polarichte sreathach orthogonal a th’ ann am polarachadh cruinn, 90 ceum a-mach às an ìre. Mar sin, chan fhaigh antenna sreathach polarized (LP) ach am pàirt ìre tonn cruinn (CP). Mar sin, bidh call mì-chothromachd polarachaidh aig antenna LP de 0.5 (-3dB). Tha seo fìor ge bith dè an ceàrn a tha an antenna LP air a thionndadh. mar sin:
Thathas uaireannan a’ toirt iomradh air factar call polarization mar èifeachdas polarachaidh, feart mì-chothromachadh antenna, no factar fàilteachaidh antenna. Tha na h-ainmean sin uile a’ toirt iomradh air an aon bhun-bheachd.
Ùine puist: Dùbhlachd-22-2023
