የኤሌክትሮኒካዊ መሐንዲሶች አንቴናዎች ምልክቶችን እንደሚልኩ እና የሚቀበሉት በማክስዌል እኩልታዎች በተገለጸው የኤሌክትሮማግኔቲክ (ኤም) ኃይል ሞገድ መልክ እንደሆነ ያውቃሉ። ልክ እንደ ብዙ ርእሶች, እነዚህ እኩልታዎች እና ስርጭት, የኤሌክትሮማግኔቲክ ባህሪያት በተለያዩ ደረጃዎች, ከአንፃራዊ የጥራት ቃላት እስከ ውስብስብ እኩልታዎች ድረስ ሊጠኑ ይችላሉ.
ለኤሌክትሮማግኔቲክ ኢነርጂ ስርጭት ብዙ ገፅታዎች አሉ ከነዚህም አንዱ ፖላራይዜሽን ሲሆን ይህም በመተግበሪያዎች እና በአንቴና ዲዛይኖቻቸው ላይ የተለያየ ተጽእኖ ወይም ስጋት ሊኖረው ይችላል። የፖላራይዜሽን መሰረታዊ መርሆች በሁሉም የኤሌክትሮማግኔቲክ ጨረሮች ላይ ተፈጻሚ ይሆናሉ፣ RF/ገመድ አልባ፣ ኦፕቲካል ኢነርጂን ጨምሮ፣ እና ብዙ ጊዜ በኦፕቲካል አፕሊኬሽኖች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላሉ።
አንቴና ፖላራይዜሽን ምንድን ነው?
ፖላራይዜሽን ከመረዳትዎ በፊት በመጀመሪያ የኤሌክትሮማግኔቲክ ሞገዶችን መሰረታዊ መርሆች መረዳት አለብን. እነዚህ ሞገዶች በኤሌክትሪክ መስኮች (ኢ መስኮች) እና መግነጢሳዊ መስኮች (H መስኮች) እና በአንድ አቅጣጫ ይንቀሳቀሳሉ. የ E እና H መስኮች እርስ በእርሳቸው እና በአውሮፕላን ሞገድ ስርጭት አቅጣጫ ላይ ቀጥ ያሉ ናቸው.
ፖላራይዜሽን ከሲግናል አስተላላፊው አንፃር የኢ-ፊልድ አውሮፕላንን ያመለክታል፡ ለአግድም ፖላራይዜሽን የኤሌትሪክ መስኩ በአግድመት አውሮፕላን ውስጥ ወደ ጎን ይንቀሳቀሳል፣ ለቁም ፖላራይዜሽን ደግሞ የኤሌትሪክ መስኩ በአቀባዊ አውሮፕላን ውስጥ ወደላይ እና ወደ ታች ይወዛወዛል። ምስል 1)

ምስል 1: የኤሌክትሮማግኔቲክ ኢነርጂ ሞገዶች እርስ በእርሳቸው ቀጥ ያሉ E እና H የመስክ ክፍሎችን ያቀፉ ናቸው
ሊኒያር ፖላራይዜሽን እና ክብ ቅርጽ ያለው ፖላራይዜሽን
የፖላራይዜሽን ሁነታዎች የሚከተሉትን ያካትታሉ:
በመሠረታዊ መስመራዊ ፖላራይዜሽን ውስጥ ሁለቱ ሊሆኑ የሚችሉ ፖላራይዜሽኖች እርስ በእርሳቸው ኦርቶጎን (ቀጥታ) ናቸው (ምስል 2). በንድፈ ሀሳብ፣ በአግድም የፖላራይዝድ መቀበያ አንቴና በአቀባዊ ከፖላራይዝድ አንቴና የሚመጣውን ምልክት “አያይም” እና በተቃራኒው ሁለቱም በተመሳሳይ ድግግሞሽ የሚሰሩ ቢሆኑም። በተሻለ ሁኔታ በተደረደሩ ቁጥር, ብዙ ምልክት ይያዛል, እና ፖላራይዜሽን ሲዛመዱ የኃይል ማስተላለፊያው ከፍተኛ ይሆናል.

ምስል 2፡ ሊኒያር ፖላራይዜሽን እርስ በርስ በቀኝ ማዕዘኖች ላይ ሁለት የፖላራይዜሽን አማራጮችን ይሰጣል
የአንቴናውን ግዳጅ ፖላራይዜሽን የመስመራዊ ፖላራይዜሽን አይነት ነው። ልክ እንደ መሰረታዊ አግድም እና ቀጥ ያለ ፖላራይዜሽን፣ ይህ ፖላራይዜሽን ትርጉም የሚሰጠው በምድራዊ አካባቢ ውስጥ ብቻ ነው። አግድም ፖላራይዜሽን በ ± 45 ዲግሪ ወደ አግድም የማጣቀሻ አውሮፕላን ማዕዘን ላይ ነው. ይህ በእውነቱ ሌላ የሊነር ፖላራይዜሽን ዓይነት ቢሆንም፣ “ሊኒያር” የሚለው ቃል በአብዛኛው የሚያመለክተው በአግድም ወይም በአቀባዊ ፖላራይዝድ አንቴናዎችን ብቻ ነው።
አንዳንድ ኪሳራዎች ቢኖሩም፣ በሰያፍ አንቴና የተላኩ (ወይም የተቀበሉት) ምልክቶች በአግድም ወይም በአቀባዊ ፖላራይዝድ አንቴናዎች ብቻ ሊኖሩ ይችላሉ። የፖላራይዝድ አንቴናዎች የአንዱ ወይም የሁለቱም አንቴናዎች ፖላራይዜሽን በማይታወቅበት ጊዜ ወይም በአጠቃቀሙ ጊዜ ሲቀየር ጠቃሚ ናቸው።
ክብ ፖላራይዜሽን (ሲፒ) ከመስመር ፖላራይዜሽን የበለጠ ውስብስብ ነው። በዚህ ሁነታ, በ E መስክ ቬክተር የተወከለው ፖላራይዜሽን ምልክቱ ሲሰራጭ ይሽከረከራል. ወደ ቀኝ በሚዞርበት ጊዜ (ከማስተላለፊያው ውስጥ ሲመለከቱ), ክብ ቅርጽ ያለው ፖልራይዜሽን በቀኝ-እጅ ክብ ፖላራይዜሽን (RHCP) ይባላል; ወደ ግራ ሲዞር የግራ እጅ ክብ ፖላራይዜሽን (LHCP) (ምስል 3)

ምስል 3: በክብ ፖላራይዜሽን ውስጥ የኤሌክትሮማግኔቲክ ሞገድ ኢ መስክ ቬክተር ይሽከረከራል; ይህ ሽክርክሪት በቀኝ ወይም በግራ በኩል ሊሆን ይችላል
የሲፒ ሲግናል ከደረጃ ውጪ የሆኑ ሁለት ኦርቶዶክሳዊ ሞገዶች አሉት። የሲፒ ምልክት ለማመንጨት ሶስት ሁኔታዎች ያስፈልጋሉ። የ E መስክ ሁለት orthogonal ክፍሎች ማካተት አለበት; ሁለቱ አካላት ከደረጃው 90 ዲግሪ ውጭ እና በመጠን እኩል መሆን አለባቸው። ሲፒን ለማመንጨት ቀላሉ መንገድ ሄሊካል አንቴና መጠቀም ነው.
ኤሊፕቲካል ፖላራይዜሽን (EP) የ CP ዓይነት ነው። ኤሊፕቲካል ፖላራይዝድ ሞገዶች እንደ ሲፒ ሞገዶች ባሉ ሁለት መስመር የፖላራይዝድ ሞገዶች የተገኙት ትርፍ ነው። ሁለት እርስ በርስ ቀጥ ያሉ ቀጥተኛ መስመር ፖላራይዝድ ሞገዶች እኩል ያልሆኑ amplitudes ሲጣመሩ ኤሊፕቲካል ፖላራይዝድ ሞገድ ይፈጠራል።
በአንቴናዎች መካከል ያለው የፖላራይዜሽን አለመመጣጠን በፖላራይዜሽን ኪሳራ ምክንያት (PLF) ይገለጻል። ይህ ግቤት በዲሲቤል (ዲቢ) የተገለፀ ሲሆን በማስተላለፊያ እና በተቀባዩ አንቴናዎች መካከል ያለው የፖላራይዜሽን አንግል ልዩነት ተግባር ነው። በንድፈ ሀሳብ፣ PLF ከ 0 ዲቢቢ (ምንም ኪሳራ የለም) በፍፁም ለተስተካከለ አንቴና እስከ ማለቂያ የሌለው dB (የማያልቅ ኪሳራ) ፍፁም orthogonal አንቴና ሊደርስ ይችላል።
እንደ እውነቱ ከሆነ ግን የፖላራይዜሽን አሰላለፍ (ወይም የተሳሳተ አቀማመጥ) ፍጹም አይደለም ምክንያቱም የአንቴናውን መካኒካል አቀማመጥ፣ የተጠቃሚ ባህሪ፣ የሰርጥ መዛባት፣ ባለብዙ መንገድ ነጸብራቅ እና ሌሎች ክስተቶች የኤሌክትሮማግኔቲክ መስክ አንዳንድ ማዕዘን መዛባት ሊያስከትሉ ይችላሉ። መጀመሪያ ላይ ከ 10 - 30 ዲቢቢ ወይም ከዚያ በላይ የሲግናል መስቀል-ፖላራይዜሽን "መፍሰስ" ከኦርቴጂናል ፖላራይዜሽን ውስጥ ይኖራል, ይህም በአንዳንድ ሁኔታዎች የተፈለገውን ምልክት መልሶ ለማገገም በቂ ሊሆን ይችላል.
በአንጻሩ፣ ትክክለኛው PLF ለሁለት የተጣጣሙ አንቴናዎች ሃሳባዊ ፖላራይዜሽን 10 ዲቢቢ፣ 20 ዲቢቢ ወይም ከዚያ በላይ ሊሆን ይችላል እንደየሁኔታው እና የምልክት መልሶ ማግኛን ሊያደናቅፍ ይችላል። በሌላ አነጋገር, ያልታሰበ ክሮስ-ፖላራይዜሽን እና PLF በተፈለገው ምልክት ውስጥ ጣልቃ በመግባት ወይም የሚፈለገውን የሲግናል ጥንካሬ በመቀነስ በሁለቱም መንገድ ሊሰሩ ይችላሉ.
ስለ ፖላራይዜሽን ለምን ያስባል?
ፖላራይዜሽን በሁለት መንገዶች ይሠራል: ሁለት አንቴናዎች ይበልጥ የተስተካከሉ እና ተመሳሳይ ፖላራይዜሽን ሲኖራቸው, የተቀበለው ምልክት ጥንካሬ የተሻለ ይሆናል. በተቃራኒው፣ ደካማ የፖላራይዜሽን አሰላለፍ ለተቀባዮች፣ የታሰበም ይሁን እርካታ የሌላቸው፣ የፍላጎት ምልክቱን በበቂ ሁኔታ ለመያዝ አስቸጋሪ ያደርገዋል። በብዙ አጋጣሚዎች "ቻናል" የተላለፈውን ፖላራይዜሽን ያዛባል ወይም አንድ ወይም ሁለቱም አንቴናዎች ቋሚ ቋሚ አቅጣጫ አይደሉም.
የትኛውን ፖላራይዜሽን ለመጠቀም ምርጫው በአብዛኛው የሚወሰነው በመትከል ወይም በከባቢ አየር ሁኔታዎች ነው. ለምሳሌ ፣ በአግድም የፖላራይዝድ አንቴና በተሻለ ሁኔታ ይሠራል እና ከጣሪያው አጠገብ ሲጫኑ ፖላራይዜሽን ይጠብቃል ። በአንጻሩ፣ በአቀባዊ የፖላራይዝድ አንቴና በጎን ግድግዳ አጠገብ ሲጫን የተሻለ አፈጻጸም እና የፖላራይዜሽን አፈጻጸሙን ይጠብቃል።
በሰፊው ጥቅም ላይ የዋለው የዲፕሎል አንቴና (ሜዳ ወይም የታጠፈ) በአግድም በፖላራይዝድ በ "መደበኛ" የመጫኛ አቅጣጫው (ስእል 4) እና ብዙውን ጊዜ 90 ዲግሪ ዞሯል ቀጥ ያለ ፖላራይዜሽን ሲያስፈልግ ወይም ተመራጭ የፖላራይዜሽን ሁነታን ለመደገፍ (ስእል 5)።

ምስል 4፡ አግድም ፖላራይዜሽን ለማቅረብ የዲፕሎል አንቴና አብዛኛውን ጊዜ በአግድም በጉልበቱ ላይ ይጫናል።

ምስል 5፡ አቀባዊ ፖላራይዜሽን ለሚፈልጉ አፕሊኬሽኖች የዲፖል አንቴና አንቴናው በሚይዝበት ቦታ ሊሰቀል ይችላል።
አቀባዊ ፖላራይዜሽን በተለምዶ በእጅ ለሚያዙ የሞባይል ሬዲዮዎች ጥቅም ላይ ይውላል፣ ለምሳሌ በመጀመሪያ ምላሽ ሰጪዎች ለሚጠቀሙት፣ ምክንያቱም ብዙ በአቀባዊ ፖላራይዝድ የራዲዮ አንቴና ዲዛይኖች ሁሉን አቀፍ የጨረር ንድፍ ይሰጣሉ። ስለዚህ የሬዲዮ እና የአንቴና አቅጣጫ ቢቀየርም እንደዚህ አይነት አንቴናዎች አቅጣጫ መቀየር የለባቸውም።
ከ3-30 ሜኸዝ ከፍተኛ ፍሪኩዌንሲ (HF) ድግግሞሽ አንቴናዎች በተለምዶ የሚገነቡት ቀላል ረጅም ሽቦዎች በቅንፍ መካከል በአግድም እንደተጣመሩ ነው። ርዝመቱ የሚወሰነው በሞገድ ርዝመት (10 - 100 ሜትር) ነው. ይህ ዓይነቱ አንቴና በተፈጥሮ አግድም ፖላራይዝድ ነው.
ይህንን ባንድ “ከፍተኛ ፍሪኩዌንሲ” ብሎ መጥራቱ ከአስርተ አመታት በፊት መጀመሩን ልብ ሊባል የሚገባው ሲሆን 30 ሜኸር በእርግጥም ከፍተኛ ድግግሞሽ ነበር። ምንም እንኳን ይህ መግለጫ አሁን ያረጀ ቢመስልም በአለም አቀፍ የቴሌኮሙኒኬሽን ማህበር ይፋዊ ስያሜ ነው እና አሁንም በሰፊው ጥቅም ላይ ውሏል።
የሚመረጠው ፖላራይዜሽን በሁለት መንገድ ሊወሰን ይችላል፡- ወይም የመሬት ሞገዶችን በመጠቀም ለጠንካራ የአጭር ርቀት ምልክት በብሮድካስት መሳሪያዎች 300 kHz - 3 MHz Middle wave (MW) ባንድ በመጠቀም ወይም የሰማይ ሞገዶችን በ ionosphere Link በኩል ለረጅም ርቀት መጠቀም። በአጠቃላይ በአቀባዊ የፖላራይዝድ አንቴናዎች የተሻሉ የምድር ሞገድ ስርጭት ሲኖራቸው በአግድም ፖላራይዝድ አንቴናዎች የሰማይ ሞገድ አፈጻጸም አላቸው።
ሰርኩላር ፖላራይዜሽን ለሳተላይቶች በስፋት ጥቅም ላይ የሚውለው ሳተላይቱ ከመሬት ጣብያ እና ከሌሎች ሳተላይቶች አንጻር ያለው አቅጣጫ በየጊዜው ስለሚለዋወጥ ነው። አንቴናዎችን በማስተላለፍ እና በመቀበል መካከል ያለው ቅልጥፍና ከፍተኛ የሚሆነው ሁለቱም ክብ ቅርጽ ያላቸው ፖላራይዝድ ሲሆኑ ነው፣ ነገር ግን ቀጥተኛ ፖላራይዝድ አንቴናዎችን ከሲፒ አንቴናዎች ጋር መጠቀም ይቻላል፣ ምንም እንኳን የፖላራይዜሽን ኪሳራ ሁኔታ ቢኖርም።
ፖላራይዜሽን ለ 5G ስርዓቶችም አስፈላጊ ነው። አንዳንድ 5ጂ ባለብዙ-ግቤት/ባለብዙ-ውፅዓት (ኤምኤምኦ) አንቴና ድርድሮች ያለውን ስፔክትረም በብቃት ለመጠቀም ፖላራይዜሽን በመጠቀም የጨመረው ውፅዓት ያሳካሉ። ይህ የተገኘው የተለያዩ የሲግናል ፖላራይዜሽን እና የአንቴናዎችን የቦታ ብዜት (የቦታ ልዩነት) በመጠቀም ነው።
ስርዓቱ ሁለት የመረጃ ዥረቶችን ሊያስተላልፍ ይችላል ምክንያቱም የመረጃ ዥረቶች በገለልተኛ ኦርቶዶክሳዊ ፖላራይዝድ አንቴናዎች የተገናኙ እና በተናጥል ሊመለሱ ስለሚችሉ ነው። ምንም እንኳን አንዳንድ መስቀል-ፖላራይዜሽን በመንገድ እና በሰርጥ መዛባት፣ ነጸብራቅ፣ መልቲ መንገድ እና ሌሎች ጉድለቶች ምክንያት ቢኖርም ተቀባዩ እያንዳንዱን ኦሪጅናል ሲግናል መልሶ ለማግኘት የተራቀቁ ስልተ ቀመሮችን ይጠቀማል፣ በዚህም ምክንያት ዝቅተኛ የቢት ስህተቶች (BER) እና በመጨረሻም የተሻሻለ የስፔክትረም አጠቃቀም።
በማጠቃለያው
ፖላራይዜሽን ብዙ ጊዜ የሚታለፍ ጠቃሚ አንቴና ንብረት ነው። ሊኒያር (አግድም እና አቀባዊን ጨምሮ) ፖላራይዜሽን፣ oblique polarization፣ circular polarization እና elliptical polarization ለተለያዩ መተግበሪያዎች ጥቅም ላይ ይውላሉ። አንድ አንቴና ሊያገኘው የሚችለው ከጫፍ እስከ ጫፍ ያለው የ RF አፈጻጸም ክልል በአንፃራዊው አቅጣጫ እና አሰላለፍ ላይ የተመሰረተ ነው። መደበኛ አንቴናዎች የተለያዩ ፖላራይዜሽን ያላቸው እና ለተለያዩ የስፔክትረም ክፍሎች ተስማሚ ናቸው, ይህም ለዒላማው አፕሊኬሽን ተመራጭ ፖላራይዜሽን ያቀርባል.
የሚመከሩ ምርቶች:
RM-DPHA2030-15 | ||
መለኪያዎች | የተለመደ | ክፍሎች |
የድግግሞሽ ክልል | 20-30 | GHz |
ማግኘት | 15 ዓይነት | dBi |
VSWR | 1.3 ዓይነት. | |
ፖላራይዜሽን | ድርብ መስመራዊ | |
ክሮስ ፖል. ነጠላ | 60 ዓይነት | dB |
ወደብ ማግለል | 70 ዓይነት | dB |
ማገናኛ | ኤስኤምኤ-Fኢሜል | |
ቁሳቁስ | Al | |
በማጠናቀቅ ላይ | ቀለም መቀባት | |
መጠን(L*W*H) | 83.9*39.6*69.4(±5) | mm |
ክብደት | 0.074 | kg |
RM-BDHA118-10 | ||
ንጥል | ዝርዝር መግለጫ | ክፍል |
የድግግሞሽ ክልል | 1-18 | GHz |
ማግኘት | 10 ዓይነት | dBi |
VSWR | 1.5 ዓይነት. | |
ፖላራይዜሽን | መስመራዊ | |
መስቀል ፖ. ነጠላ | 30 ዓይነት | dB |
ማገናኛ | SMA-ሴት | |
በማጠናቀቅ ላይ | Pአይንት | |
ቁሳቁስ | Al | |
መጠን(L*W*H) | 182.4*185.1*116.6(±5) | mm |
ክብደት | 0.603 | kg |
RM-ሲዲፒኤ218-15 | ||
መለኪያዎች | የተለመደ | ክፍሎች |
የድግግሞሽ ክልል | 2-18 | GHz |
ማግኘት | 15 ዓይነት | dBi |
VSWR | 1.5 ዓይነት. |
|
ፖላራይዜሽን | ድርብ መስመራዊ |
|
ክሮስ ፖል. ነጠላ | 40 | dB |
ወደብ ማግለል | 40 | dB |
ማገናኛ | ኤስኤምኤ-ኤፍ |
|
የገጽታ ሕክምና | Pአይንት |
|
መጠን(L*W*H) | 276*147*147(±5) | mm |
ክብደት | 0.945 | kg |
ቁሳቁስ | Al |
|
የአሠራር ሙቀት | -40-+85 | °C |
RM-BDPHA9395-22 | ||
መለኪያዎች | የተለመደ | ክፍሎች |
የድግግሞሽ ክልል | 93-95 | GHz |
ማግኘት | 22 ዓይነት. | dBi |
VSWR | 1.3 ዓይነት. |
|
ፖላራይዜሽን | ድርብ መስመራዊ |
|
ክሮስ ፖል. ነጠላ | 60 ዓይነት | dB |
ወደብ ማግለል | 67 ዓይነት. | dB |
ማገናኛ | WR10 |
|
ቁሳቁስ | Cu |
|
በማጠናቀቅ ላይ | ወርቃማ |
|
መጠን(L*W*H) | 69.3*19.1*21.2 (±5) | mm |
ክብደት | 0.015 | kg |
የልጥፍ ሰዓት፡ ኤፕሪል 11-2024