Polarizacija antene: kaj je polarizacija antene in zakaj je pomembna

Slika 5: Za aplikacije, ki zahtevajo navpično polarizacijo, je mogoče dipolno anteno ustrezno namestiti, kjer se antena ujame

Navpična polarizacija se običajno uporablja za ročne mobilne radijske naprave, kot so tisti, ki jih uporabljajo prvi posredovalci, saj številne navpično polarizirane radijske antene zagotavljajo tudi vsesmerni vzorec sevanja. Zato takih anten ni treba preusmeriti, tudi če se smer radia in antene spremeni.

Visokofrekvenčne (HF) antene 3–30 MHz so običajno zgrajene kot preproste dolge žice, vodoravno nanizane med oklepaje. Njegova dolžina je določena z valovno dolžino (10 - 100 m). Ta vrsta antene je naravno vodoravno polarizirana.

Omeniti velja, da se je ta pas imenoval "visoka frekvenca" pred desetletji, ko je bila 30 MHz res visoka frekvenca. Čeprav se zdaj zdi, da je ta opis zastarel, je uradna oznaka Mednarodne zveze za telekomunikacije in se še vedno pogosto uporablja.

Prednostno polarizacijo je mogoče določiti na dva načina: bodisi z uporabo zemeljskih valov za močnejše signaliziranje kratkega dosega z opremo za oddajanje, ki uporablja pas srednjih valov (MW) 300 kHz – 3 MHz, bodisi z uporabo nebesnih valov za daljše razdalje prek povezave ionosfere. Na splošno imajo vertikalno polarizirane antene boljše širjenje valov na tleh, medtem ko imajo horizontalno polarizirane antene boljšo zmogljivost nebesnih valov.

Krožna polarizacija se pogosto uporablja za satelite, ker se orientacija satelita glede na zemeljske postaje in druge satelite nenehno spreminja. Učinkovitost med oddajnimi in sprejemnimi antenami je največja, če sta obe krožno polarizirani, vendar se lahko z antenami CP uporabljajo linearno polarizirane antene, čeprav obstaja faktor izgube polarizacije.

Polarizacija je pomembna tudi za sisteme 5G. Nekateri antenski nizi 5G z več vhodi/več izhodi (MIMO) dosežejo večjo prepustnost z uporabo polarizacije za učinkovitejšo uporabo razpoložljivega spektra. To dosežemo s kombinacijo različnih polarizacij signala in prostorskega multipleksiranja anten (space diversity).

Sistem lahko prenaša dva podatkovna toka, ker sta podatkovna toka povezana z neodvisnimi ortogonalno polariziranimi antenami in ju je mogoče obnoviti neodvisno. Tudi če obstaja nekaj navzkrižne polarizacije zaradi popačenja poti in kanala, odbojev, večpotja in drugih nepopolnosti, sprejemnik uporablja prefinjene algoritme za obnovitev vsakega prvotnega signala, kar ima za posledico nizke stopnje bitnih napak (BER) in na koncu izboljšano uporabo spektra.

v zaključku
Polarizacija je pomembna lastnost antene, ki je pogosto spregledana. Za različne namene se uporabljajo linearna (vključno z vodoravno in navpično) polarizacija, poševna polarizacija, krožna polarizacija in eliptična polarizacija. Razpon RF zmogljivosti od konca do konca, ki jo lahko doseže antena, je odvisen od njene relativne usmerjenosti in poravnave. Standardne antene imajo različne polarizacije in so primerne za različne dele spektra, kar zagotavlja prednostno polarizacijo za ciljno aplikacijo.