Polarizacija antene: Kaj je polarizacija antene in zakaj je pomembna

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

Vertikalna polarizacija se pogosto uporablja za ročne mobilne radijske sprejemnike, kot so tisti, ki jih uporabljajo reševalci, saj številne vertikalno polarizirane radijske antene zagotavljajo tudi vsesmerni vzorec sevanja. Zato takšnih anten ni treba preusmerjati, tudi če se smer radia in antene spremeni.

Visokofrekvenčne (HF) antene za frekvenco 3–30 MHz so običajno izdelane kot preproste dolge žice, vodoravno nanizane med nosilce. Njihova dolžina je določena z valovno dolžino (10–100 m). Ta vrsta antene je naravno horizontalno polarizirana.

Omeniti velja, da se je ta pas začel imenovati "visokofrekvenčni" pred desetletji, ko je bilo 30 MHz dejansko visokofrekvenčno. Čeprav se zdi, da je ta opis zdaj zastarel, je to uradna oznaka Mednarodne telekomunikacijske zveze in se še vedno pogosto uporablja.

Prednostno polarizacijo je mogoče določiti na dva načina: z uporabo talnih valov za močnejše kratkodometno signaliziranje z oddajno opremo, ki uporablja pas srednjih valov (MW) od 300 kHz do 3 MHz, ali z uporabo nebesnih valov za daljše razdalje skozi ionosfersko povezavo. Na splošno imajo vertikalno polarizirane antene boljše širjenje talnih valov, medtem ko imajo horizontalno polarizirane antene boljše delovanje nebesnih valov.

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

Polarizacija je pomembna tudi za sisteme 5G. Nekateri antenski nizi 5G z več vhodi/več izhodi (MIMO) dosegajo povečano prepustnost z uporabo polarizacije za učinkovitejšo izrabo razpoložljivega spektra. To se doseže s kombinacijo različnih polarizacij signalov in prostorskega multipleksiranja anten (prostorska raznolikost).

Sistem lahko prenaša dva podatkovna toka, ker sta podatkovna toka povezana z neodvisnima ortogonalno polariziranima antenama in ju je mogoče neodvisno obnoviti. Tudi če obstaja nekaj navzkrižne polarizacije zaradi popačenja poti in kanala, odbojev, večpotja in drugih nepravilnosti, sprejemnik uporablja sofisticirane algoritme za obnovitev vsakega izvirnega signala, kar ima za posledico nizko stopnjo bitnih napak (BER) in končno izboljšano izkoriščenost spektra.

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