የኤሌክትሮኒክስ መሐንዲሶች አንቴናዎች በማክስዌል እኩልታዎች የተገለጹትን የኤሌክትሮማግኔቲክ (ኢኤም) ኃይል ሞገዶችን በመጠቀም ምልክቶችን እንደሚልኩና እንደሚቀበሉ ያውቃሉ። እንደ ብዙ ርዕሰ ጉዳዮች ሁሉ፣ እነዚህ እኩልታዎች እና የኤሌክትሮማግኔቲዝም መስፋፋት ባህሪያት፣ ከአንፃራዊነት ጥራት እስከ ውስብስብ እኩልታዎች ድረስ በተለያዩ ደረጃዎች ሊጠኑ ይችላሉ።
የኤሌክትሮማግኔቲክ ኢነርጂ ስርጭት ብዙ ገጽታዎች አሉት፣ ከእነዚህም አንዱ ፖላራይዜሽን ሲሆን ይህም በአፕሊኬሽኖች እና በአንቴና ዲዛይኖቻቸው ውስጥ የተለያየ ተጽዕኖ ወይም ስጋት ሊኖረው ይችላል። የፖላራይዜሽን መሰረታዊ መርሆዎች ለሁሉም የኤሌክትሮማግኔቲክ ጨረሮች፣ RF/wireless፣ ኦፕቲካል ኢነርጂን ጨምሮ፣ ተግባራዊ ይሆናሉ፣ እና ብዙ ጊዜ በኦፕቲካል አፕሊኬሽኖች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላሉ።
የአንቴና ፖላራይዜሽን ምንድን ነው?
ፖላራይዜሽንን ከመረዳትዎ በፊት፣ የኤሌክትሮማግኔቲክ ሞገዶችን መሰረታዊ መርሆዎች መረዳት አለብዎት። እነዚህ ሞገዶች የኤሌክትሪክ መስኮችን (ኢ መስኮችን) እና ማግኔቲክ መስኮችን (ኤች መስኮችን) ያቀፉ ሲሆኑ በአንድ አቅጣጫ ይንቀሳቀሳሉ። የE እና የH መስኮች እርስ በእርሳቸው ቀጥ ያሉ እና የፕላን ሞገድ ስርጭት አቅጣጫ ናቸው።
ፖላራይዜሽን የሚያመለክተው ከምልክት ማስተላለፊያው እይታ አንጻር የኢ-ፊልድ ፕላንን ነው፡ ለአግድም ፖላራይዜሽን፣ የኤሌክትሪክ መስክ በአግድም ፕላን ውስጥ ወደ ጎን ይንቀሳቀሳል፣ ለአቀባዊ ፖላራይዜሽን ደግሞ የኤሌክትሪክ መስክ በአቀባዊ ፕላን ውስጥ ወደ ላይ እና ወደ ታች ይወዛወዛል (ምስል 1)።
ምስል 1፡ የኤሌክትሮማግኔቲክ ኢነርጂ ሞገዶች እርስ በእርሳቸው ቀጥ ያሉ የኢ እና የኤች መስክ ክፍሎችን ያካትታሉ
መስመራዊ ፖላራይዜሽን እና ክብ ቅርጽ ያለው ፖላራይዜሽን
የፖላራይዜሽን ሁነታዎች የሚከተሉትን ያካትታሉ:
በመሠረታዊ መስመራዊ ፖላራይዜሽን፣ ሁለቱ ሊሆኑ የሚችሉ ፖላራይዜሽን እርስ በእርሳቸው ኦርቶጎናል (ቀጥ ያለ) ናቸው (ምስል 2)። በንድፈ ሀሳብ፣ አግድም ፖላራይዜሽን ተቀባይ አንቴና ሁለቱም በተመሳሳይ ድግግሞሽ ቢሰሩም እንኳ በአቀባዊ ፖላራይዜሽን አንቴና ላይ ምልክት "አያዩም" እና በተቃራኒው። በተሻለ ሁኔታ በተስተካከሉ ቁጥር፣ የበለጠ ምልክት ይያዛል፣ እና ፖላራይዜሽን ሲዛመድ የኃይል ዝውውር ከፍተኛ ይሆናል።
ምስል 2፡ መስመራዊ ፖላራይዜሽን እርስ በእርስ በቀኝ ማዕዘኖች ሁለት የፖላራይዜሽን አማራጮችን ይሰጣል
የአንቴናው ግርዶሽ ፖላራይዜሽን የሊኒየር ፖላራይዜሽን አይነት ነው። ልክ እንደ መሰረታዊ አግድም እና ቀጥ ያለ ፖላራይዜሽን፣ ይህ ፖላራይዜሽን በምድራዊ አካባቢ ብቻ ትርጉም ይሰጣል። ግርዶሽ ፖላራይዜሽን ከአግድም ማጣቀሻ ፕላን ጋር በ ±45 ዲግሪ አንግል ላይ ነው። ይህ በእውነቱ ሌላ የሊኒየር ፖላራይዜሽን አይነት ቢሆንም፣ "ሊኒየር" የሚለው ቃል ብዙውን ጊዜ የሚያመለክተው በአግድም ወይም በአቀባዊ ፖላራይዜሽን አንቴናዎችን ብቻ ነው።
አንዳንድ ኪሳራዎች ቢኖሩም፣ በአግድም ወይም በአቀባዊ ፖላራይዝድ አንቴናዎች የሚላኩ (ወይም የሚቀበሉ) ምልክቶች በአግድም ወይም በአቀባዊ ፖላራይዝድ አንቴናዎች ብቻ ሊተገበሩ ይችላሉ። አንድ ወይም ሁለቱም አንቴናዎች ፖላራይዝድ በማይታወቅበት ወይም በአጠቃቀም ወቅት በሚቀየርበት ጊዜ በግልጽ የሚታዩ ፖላራይዝድ አንቴናዎች ጠቃሚ ናቸው።
ክብ ፖላራይዜሽን (CP) ከመስመርያዊ ፖላራይዜሽን የበለጠ ውስብስብ ነው። በዚህ ሁነታ፣ በE መስክ ቬክተር የተወከለው ፖላራይዜሽን ምልክቱ ሲሰራጭ ይሽከረከራል። ወደ ቀኝ ሲሽከረከር (ከማስተላለፊያው ወደ ውጭ ሲመለከት) ክብ ፖላራይዜሽን የቀኝ እጅ ክብ ፖላራይዜሽን (RHCP) ይባላል፤ ወደ ግራ ሲሽከረከር ግራ እጅ ክብ ፖላራይዜሽን (LHCP) (ምስል 3)
ምስል 3፡ በክብ ፖላራይዜሽን፣ የኤሌክትሮማግኔቲክ ሞገድ የኢ መስክ ቬክተር ይሽከረከራል፤ ይህ ሽክርክር በቀኝ ወይም በግራ እጅ ሊሆን ይችላል
የሲፒ ሲግናል ከደረጃ ውጪ የሆኑ ሁለት ኦርቶጎናል ሞገዶችን ያካትታል። የሲፒ ሲግናል ለመፍጠር ሶስት ሁኔታዎች ያስፈልጋሉ። የኢ መስክ ሁለት ኦርቶጎናል ክፍሎችን ማካተት አለበት፤ ሁለቱ ክፍሎች ከደረጃ 90 ዲግሪ ውጭ እና በአምፒቲዩም እኩል መሆን አለባቸው። ሲፒን ለማመንጨት ቀላሉ መንገድ ሄሊካል አንቴና መጠቀም ነው።
ኤሊፕቲካል ፖላራይዜሽን (EP) የሲፒ አይነት ነው። ኤሊፕቲካል ፖላራይዜሽን ሞገዶች እንደ ሲፒ ሞገዶች ባሉ ሁለት መስመራዊ ፖላራይዜሽን ሞገዶች የሚመነጩት ትርፍ ናቸው። እኩል ያልሆኑ amplitudes ያላቸው ሁለት እርስ በርስ ቀጥ ያሉ ቀጥ ያሉ ፖላራይዜሽን ሞገዶች ሲጣመሩ፣ ኤሊፕቲካል ፖላራይዜሽን ሞገድ ይፈጠራል።
በአንቴናዎች መካከል ያለው የፖላራይዜሽን አለመመጣጠን በፖላራይዜሽን ኪሳራ ፋክተር (PLF) ይገለጻል። ይህ መለኪያ በዴሲቤልስ (dB) የሚገለጽ ሲሆን በማስተላለፊያ እና በመቀበያ አንቴናዎች መካከል ባለው የፖላራይዜሽን አንግል ልዩነት ተግባር ነው። በንድፈ ሀሳብ፣ PLF ፍጹም በሆነ መልኩ ለተስተካከለ አንቴና ከ0 dB (ያለ ኪሳራ) እስከ ፍጹም በሆነ ኦርቶጎናል አንቴና እስከ ማለቂያ የሌለው dB (ያለገደብ ኪሳራ) ሊደርስ ይችላል።
እንደ እውነቱ ከሆነ ግን፣ የፖላራይዜሽን አሰላለፍ (ወይም የተሳሳተ አቀማመጥ) ፍጹም አይደለም ምክንያቱም የአንቴናው ሜካኒካል አቀማመጥ፣ የተጠቃሚ ባህሪ፣ የቻናል መዛባት፣ ባለብዙ መንገድ ነጸብራቆች እና ሌሎች ክስተቶች የተላለፈውን የኤሌክትሮማግኔቲክ መስክ አንግል መዛባት ሊያስከትሉ ይችላሉ። መጀመሪያ ላይ፣ ከኦርቶጎናል ፖላራይዜሽን 10 - 30 dB ወይም ከዚያ በላይ የምልክት መስቀል-ፖላራይዜሽን "ፍሳሽ" ይኖራል፣ ይህም በአንዳንድ ሁኔታዎች የተፈለገውን ምልክት መልሶ ማግኘት ላይ ጣልቃ ለመግባት በቂ ሊሆን ይችላል።
በተቃራኒው፣ ተስማሚ ፖላራይዜሽን ያላቸው ሁለት የተደረደሩ አንቴናዎች ትክክለኛው PLF እንደ ሁኔታው 10 dB፣ 20 dB ወይም ከዚያ በላይ ሊሆን ይችላል፣ እና የሲግናል መልሶ ማግኛን ሊያደናቅፍ ይችላል። በሌላ አነጋገር፣ ያልታሰበ የመስቀል-ፖላራይዜሽን እና PLF በሚፈለገው ምልክት ጣልቃ በመግባት ወይም የሚፈለገውን የሲግናል ጥንካሬ በመቀነስ በሁለቱም መንገዶች ሊሰሩ ይችላሉ።
ፖላራይዜሽንን ለምን አስፈለገ?
ፖላራይዜሽን በሁለት መንገዶች ይሰራል፡ ሁለት አንቴናዎች በተስተካከሉ ቁጥር እና ተመሳሳይ ፖላራይዜሽን ሲኖራቸው፣ የተቀበለው ምልክት ጥንካሬ የተሻለ ይሆናል። በተቃራኒው፣ ደካማ የፖላራይዜሽን አሰላለፍ ለተቀባዮች፣ የታሰቡትም ሆኑ ያልረኩ፣ የፍላጎት ምልክትን በበቂ ሁኔታ ለመያዝ አስቸጋሪ ያደርገዋል። በብዙ አጋጣሚዎች፣ "ቻናሉ" የተላለፈውን ፖላራይዜሽን ያዛባል፣ ወይም አንድ ወይም ሁለቱም አንቴናዎች ቋሚ በሆነ የማይንቀሳቀስ አቅጣጫ ላይ አይደሉም።
የትኛውን ፖላራይዜሽን መጠቀም እንዳለበት የሚመረጠው በአብዛኛው በመጫኛ ወይም በከባቢ አየር ሁኔታዎች ነው። ለምሳሌ፣ በአግድም ፖላራይዜሽን የተደረገ አንቴና በጣሪያው አቅራቢያ ሲጫን የተሻለ አፈፃፀም ይኖረዋል እና ፖላራይዜሽን ይጠብቃል፤ በተቃራኒው፣ በአቀባዊ ፖላራይዜሽን የተደረገ አንቴና በጎን ግድግዳ አቅራቢያ ሲጫን የተሻለ አፈፃፀም ይኖረዋል እና የፖላራይዜሽን አፈፃፀሙን ይጠብቃል።
በስፋት ጥቅም ላይ የዋለው ዲፖል አንቴና (ግልጽ ወይም የታጠፈ) በ"መደበኛ" የመጫኛ አቅጣጫው (ምስል 4) አግድም ፖላራይዝድ የተደረገ ሲሆን አስፈላጊ በሚሆንበት ጊዜ ቀጥ ያለ ፖላራይዝሽን ለመገመት ወይም ተመራጭ የፖላራይዝሽን ሁነታን ለመደገፍ ብዙውን ጊዜ በ90 ዲግሪ ይሽከረከራል (ምስል 5)።
ምስል 4፡ የዲፖል አንቴና ብዙውን ጊዜ አግድም ፖላራይዜሽን ለማቅረብ በአምስቱ ላይ በአግድም ይጫናል
ምስል 5፡ ቀጥ ያለ ፖላራይዜሽን ለሚያስፈልጋቸው አፕሊኬሽኖች፣ ዲፖል አንቴናው በሚይዝበት ቦታ ላይ በተመሳሳይ መንገድ ሊጫን ይችላል
ቀጥ ያለ ፖላራይዜሽን እንደ መጀመሪያ ምላሽ ሰጪዎች ጥቅም ላይ የሚውሉት ላሉ በእጅ የሚያዙ የሞባይል ሬዲዮዎች በተለምዶ ጥቅም ላይ ይውላል፣ ምክንያቱም ብዙ በአቀባዊ ፖላራይዜሽን የተሰሩ የሬዲዮ አንቴና ዲዛይኖችም ሁሉን አቀፍ የጨረር ንድፍ ይሰጣሉ። ስለዚህ፣ እንደዚህ ያሉ አንቴናዎች የሬዲዮ እና የአንቴና አቅጣጫ ቢቀየርም እንኳ እንደገና አቅጣጫ መቀየር የለባቸውም።
ከ3 - 30 ሜኸዝ ከፍተኛ ድግግሞሽ (HF) የድግግሞሽ አንቴናዎች በተለምዶ የሚገነቡት በቅንፍ መካከል በአግድም የተጣበቁ ቀላል ረጅም ሽቦዎች ሆነው ነው። ርዝመቱ የሚወሰነው በሞገድ ርዝመት (10 - 100 ሜትር) ነው። ይህ ዓይነቱ አንቴና በተፈጥሮ አግድም ፖላራይዝድ ነው።
ይህንን ባንድ "ከፍተኛ ድግግሞሽ" ብሎ መጥራቱ የተጀመረው ከአስርተ ዓመታት በፊት ሲሆን 30 ሜኸዝ በእርግጥ ከፍተኛ ድግግሞሽ በነበረበት ጊዜ እንደሆነ ልብ ሊባል ይገባል። ምንም እንኳን ይህ መግለጫ አሁን ጊዜው ያለፈበት ቢመስልም፣ በዓለም አቀፍ የቴሌኮሙኒኬሽን ህብረት ይፋዊ ስያሜ የተሰጠው ሲሆን አሁንም በስፋት ጥቅም ላይ ይውላል።
የተመረጠው ፖላራይዜሽን በሁለት መንገዶች ሊወሰን ይችላል፡- በ300 kHz - 3 MHz መካከለኛ ሞገድ (MW) ባንድ በመጠቀም የስርጭት መሳሪያዎችን በመጠቀም ጠንካራ የአጭር ርቀት ምልክት ለማድረግ የመሬት ሞገዶችን መጠቀም ወይም በአዮኖስፌር ሊንክ በኩል ለረጅም ርቀት የሰማይ ሞገዶችን መጠቀም። በአጠቃላይ ሲታይ፣ በአቀባዊ ፖላራይዜሽን የተሰሩ አንቴናዎች የተሻለ የመሬት ሞገድ ስርጭት አላቸው፣ በአግድም ፖላራይዜሽን የተሰሩ አንቴናዎች ደግሞ የተሻለ የሰማይ ሞገድ አፈጻጸም አላቸው።
ክብ ፖላራይዜሽን ለሳተላይቶች በስፋት ጥቅም ላይ ይውላል ምክንያቱም የሳተላይቱ አቀማመጥ ከመሬት ጣቢያዎች እና ከሌሎች ሳተላይቶች ጋር በየጊዜው ስለሚለዋወጥ። በማስተላለፊያ እና በተቀባይ አንቴናዎች መካከል ያለው ውጤታማነት ሁለቱም ክብ ፖላራይዜሽን ሲሆኑ ከፍተኛ ነው፣ ነገር ግን ቀጥ ያሉ ፖላራይዜሽን አንቴናዎች ከሲፒ አንቴናዎች ጋር ጥቅም ላይ ሊውሉ ይችላሉ፣ ምንም እንኳን የፖላራይዜሽን ኪሳራ ፋክተር ቢኖርም።
ፖላራይዜሽን ለ5ጂ ሲስተሞችም አስፈላጊ ነው። አንዳንድ የ5ጂ ባለብዙ ግብዓት/ብዙ-ውጤት (MIMO) አንቴና አደራደሮች የሚገኘውን ስፔክትረም በብቃት ለመጠቀም ፖላራይዜሽንን በመጠቀም የጨመረ የውጤት መጠን ያገኛሉ። ይህ የሚከናወነው የተለያዩ የሲግናል ፖላራይዜሽን እና የአንቴናዎችን የቦታ ብዜት (የቦታ ብዜት) በማጣመር ነው።
ስርዓቱ ሁለት የውሂብ ዥረቶችን ማስተላለፍ ይችላል ምክንያቱም የውሂብ ዥረቶቹ በገለልተኛ ኦርቶጎናል ፖላራይዝድ አንቴናዎች የተገናኙ እና በተናጥል ሊመለሱ ስለሚችሉ። ምንም እንኳን በመንገድ እና በቻናል መዛባት፣ ነጸብራቆች፣ ባለብዙ መንገድ እና ሌሎች ጉድለቶች ምክንያት አንዳንድ የመስቀል-ፖላራይዝሽን ቢኖርም፣ ተቀባዩ እያንዳንዱን ኦሪጅናል ምልክት ለማግኘት የተራቀቁ ስልተ ቀመሮችን ይጠቀማል፣ ይህም ዝቅተኛ የቢት ስህተት ፍጥነቶች (BER) እና በመጨረሻም የተሻሻለ የስፔክትረም አጠቃቀምን ያስከትላል።
በማጠቃለያው ላይ
ፖላራይዜሽን ብዙ ጊዜ ችላ የሚባል አስፈላጊ የአንቴና ባህሪ ነው። መስመራዊ (አግድም እና ቀጥ ያሉን ጨምሮ) ፖላራይዜሽን፣ ሾብል ፖላራይዜሽን፣ ክብ ፖላራይዜሽን እና ሞላላይዝም ለተለያዩ አፕሊኬሽኖች ጥቅም ላይ ይውላሉ። አንቴና ሊያገኘው የሚችለው ከጫፍ እስከ ጫፍ የRF አፈጻጸም ክልል በአንፃራዊ አቀማመጡ እና አሰላለፉ ላይ የተመሰረተ ነው። መደበኛ አንቴናዎች የተለያዩ ፖላራይዜሽን ያላቸው ሲሆን ለተለያዩ የስፔክትረም ክፍሎች ተስማሚ ናቸው፣ ይህም ለዒላማው አፕሊኬሽን ተመራጭ ፖላራይዜሽን ይሰጣል።
የሚመከሩ ምርቶች፡
| RM-DPHA2030-15 | ||
| መለኪያዎች | የተለመደ | አሃዶች |
| የድግግሞሽ ክልል | 20-30 | ጊኸ |
| ጌይን | 15 ዓይነት። | dBi |
| ቪኤስደብሊውአር | 1.3 ዓይነት። | |
| ፖላራይዜሽን | ድርብ ሊኒየር | |
| ክሮስ ፖል ማግለል | 60 ዓይነት። | dB |
| የወደብ ማግለል | 70 ዓይነት። | dB |
| አያያዥ | ኤስኤምኤ-Fኢማሌ | |
| ቁሳቁስ | Al | |
| ማጠናቀቂያ | ቀለም መቀባት | |
| መጠን(L*W*H) | 83.9*39.6*69.4(±5) | mm |
| ክብደት | 0.074 | kg |
| RM-BDHA118-10 | ||
| እቃ | ዝርዝር መግለጫ | ዩኒት |
| የድግግሞሽ ክልል | 1-18 | ጊኸ |
| ጌይን | 10 ዓይነት። | dBi |
| ቪኤስደብሊውአር | 1.5 ዓይነት። | |
| ፖላራይዜሽን | ሊኒየር | |
| ክሮስ ፖ. ማግለል | 30 ዓይነት። | dB |
| አያያዥ | SMA-ሴት | |
| ማጠናቀቂያ | Pአይደል? | |
| ቁሳቁስ | Al | |
| መጠን(L*W*H) | 182.4*185.1*116.6(±5) | mm |
| ክብደት | 0.603 | kg |
| RM-CDPHA218-15 | ||
| መለኪያዎች | የተለመደ | አሃዶች |
| የድግግሞሽ ክልል | 2-18 | ጊኸ |
| ጌይን | 15 ዓይነት። | dBi |
| ቪኤስደብሊውአር | 1.5 ዓይነት። |
|
| ፖላራይዜሽን | ድርብ ሊኒየር |
|
| ክሮስ ፖል ማግለል | 40 | dB |
| የወደብ ማግለል | 40 | dB |
| አያያዥ | ኤስኤምኤ-ኤፍ |
|
| የገጽታ ህክምና | Pአይደል? |
|
| 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 | አሃዶች |
| የድግግሞሽ ክልል | 93-95 | ጊኸ |
| ጌይን | 22 ዓይነት። | dBi |
| ቪኤስደብሊውአር | 1.3 ዓይነት። |
|
| ፖላራይዜሽን | ድርብ ሊኒየር |
|
| ክሮስ ፖል ማግለል | 60 ዓይነት። | dB |
| የወደብ ማግለል | 67 ዓይነት። | dB |
| አያያዥ | WR10 |
|
| ቁሳቁስ | Cu |
|
| ማጠናቀቂያ | ወርቃማ |
|
| መጠን(L*W*H) | 69.3*19.1*21.2 (±5) | mm |
| ክብደት | 0.015 | kg |
የፖስታ ሰዓት፡- ኤፕሪል-11-2024

