Pitanje:
Što je kružna polarizacija u anteni?
ifconfig
2020-04-15 05:16:18 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Vidio sam reference na lijevu ( LHCP ) i desnu kružnu polarizaciju ( RHCP ) s obzirom na antene, posebno u odnosu na antene od gljiva. Koja je razlika između dvije polarizacije i što znači da antena bude kružno polarizirana?

Dva odgovori:
#1
+12
FlashCactus
2020-04-16 10:23:54 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ovo će biti dug odgovor, ali podnesite sa mnom.

Prvo, moram razgovarati o samom fenomenu polarizacije. Kao što vjerojatno znate, elektromagnetski valovi nisu ništa drugo do izmjenična električna i magnetska polja u svemiru. Zakoni ovog svemira nalažu da se promjenjivim električnim poljem stvara (okomito) magnetsko polje, a da se promjenjivim magnetskim poljem stvara (također okomito) električno polje. To omogućuje da se dva polja međusobno napajaju.

Sada je najčešća slika EM vala koju ste vjerojatno vidjeli nešto poput ovoga: A linearly polarized wave

To je linearno polarizirani val. Ovdje je električno polje crveno, a magnetsko polje plavo. Svaki od njih uvijek oscilira u određenom smjeru (npr. Električno polje okomito, a magnetsko vodoravno). Ova vrsta vala obično se generira ravnim antenama, u kojima se elektroni kreću naprijed-natrag duž antene i tako generiraju linearno oscilirajuće električno polje. Ovaj je vertikalno polariziran (smjer polarizacije je orijentacija električnog polja) i vjerojatno ga je generirala vertikalno orijentirana antena.

Iako antena generira samo valove odgovarajuće polarizacije, može primati različito polarizirane valove, sve dok se elektroni unutar antene mogu kretati u istom smjeru u kojem električno polje vala oscilira. Na primjer, antena orijentirana na 45 ° u odnosu na polarizaciju dolaznog vala, i dalje će primati signal, jer još uvijek oscilira nešto u istom smjeru, samo (1,41 puta) slabije: elektroni u antena se i dalje može pomicati gore-dolje, sve dok se također kreću bočno u stranu tako da ostanu u anteni. Zapravo, jedina situacija u kojoj će takva antena odbiti (neće primiti) signal u potpunosti je ako je antena okomita na smjer polarizacije: elektroni se uopće ne mogu vertikalno kretati u vodoravnoj anteni . U svim ostalim položajima antene imat će različite jačine prijema (ili pojačanja ) ovisno o tome koliko se smjerovi razlikuju (u matematičkom smislu to je proporcionalno unutarnjem umnožaku dva smjera).

Druga glavna vrsta polarizacije je kružna polarizacija , u kojoj električno polje ne oscilira samo u jednom smjeru, već se okreće oko osi (duž koje se val širi), s slijedi magnetsko polje, tvoreći spiralu šireći se svemirom. Kružno polarizirani signal može se smatrati zbrojem dvaju okomitih linearno polariziranih, jedan koji malo zaostaju za drugim:

Circular-polarized wave as a sum of linearly polarized waves (imajte na umu da crvena a plave boje ovdje ne znače električna i magnetska polja, to je isto polje projicirano u dva smjera.)

(za cjelovitost postoji i eliptična polarizacija, koja se može smatra se zbrojem kružnog i linearnog signala ili zbrojem dvaju linearnih signala koji nisu jednako jaki).

Bilo koja rotacija mora imati smjer, u smjeru kazaljke na satu ili u smjeru suprotnom od smjera kazaljke na satu, u odnosu na smjer u kojem val putuje. To je ono što razlikuje Desno kružno polarizirani signal od lijevo polariziranog signala. Postoje antene posebno dizajnirane za emitiranje i primanje kružno polariziranih valova, a i oni moraju imati jedan od dva moguća smjera. RHCP antena emitira RHCP valove, a isto vrijedi i za LHCP.

Recepcija je složenija. Linearna antena primala bi kružno polarizirane signale bez problema u bilo kojoj orijentaciji (osim ako je usmjerena izravno na izvor signala), budući da je, kao što smo razgovarali, točno polovica snage tog signala linearno polarizirana u smjeru antene (a druga polovica okomito, tako da se taj dio odbija, dakle dobitak je 1/2 ili manji). Tačno je i suprotno: kružno polarizirana antena bilo koje ruke će rado primiti (iako s ne više od pola pojačanja) bilo koji linearno polarizirani signal (koji je polovica kružno polariziranog).

Jedna vrsta signala koju će kružno polarizirana antena odbiti signal je suprotne ruke. RHCP antena će odbiti primiti LHCP signal i obrnuto. I to je glavni razlog zašto se te antene koriste u FPV.

Bana video signala u industrijskim i drugim okruženjima bogatim površinama koje odražavaju RF je širenje više staza ili višestruko prolaženje , kako je to poznatije. Ovo je situacija u kojoj se emitirani signal, osim izravne vidne staze, prima i refleksijama od obližnjih površina. Budući da reflektirani signal zauzima duži put, do vaših naočala dolazi nešto kasnije od izravnog signala. Ovo je kašnjenje dovoljno da vrlo brza brzina skeniranja analognog videa krene prema naprijed za nekoliko piksela, pa prekrivanje ovog odgođenog signala (kojih je obično nekoliko) na vrhu izvornog stvara ozbiljna izobličenja na slici.

Međutim, dobra stvar za nas kod reflektiranih signala je da kružno polarizirani val preokrene svoju ruku kad god se od nečega odbije, pa reflektirani RHCP val postaje LHCP i obrnuto (kako se smjer kretanja mijenja, dok smjer kretanja rotacije ostaje ista), što znači da će antena odbiti sve refleksije (neće odbiti dvostruke refleksije, koje će imati izvornu polarizaciju, ali one su slabije od pojedinačnih).

Još jedan bonus je da omogućuje bolje dijeljenje širine pojasa ako piloti na bliskim kanalima lete signalima suprotne ruke, jer će nečija prijemna antena odbiti moguće smetnje iz susjednog opsega.

Što se tiče razlike između RHCP i LHCP, kao što možeš s ee, niti jedno nije fizički bolje od drugog, to su dvije strane iste medalje. Međutim, za stvarno letenje postoje razlike ako ne letite sami. Povijesno gledano, RHCP je bio nekoliko puta češći od LHCP-a, a to znači dvije stvari:

  1. Pomoću RHCP antene možete promatrati gotovo svakoga, a on može promatrati vas, dok s LHCP antenom to je daleko manje vjerojatno u oba smjera (premda se obje kružne polarizacije mogu uočiti dipolnom antenom).
  2. Lakše je dobiti smetnje od drugih (i uzrokovati im smetnje) ako letite istom polarizacijom, tako da će RHCP biti općenito bučniji i skloniji smetnjama za sve oko sebe.

Ako se ne utrkujete, druga točka vjerojatno nije bitna, samo odmaknite nekoliko kanala. Ako jeste, vjerojatno biste trebali imati i RHCP i LHCP antene i biti spremni za prebacivanje prema uputama organizatora. Ipak, čak i ako niste trkač, može vam se isplatiti imati nekoliko LHCP antena u letačkoj torbi za kad je puno ljudi u zraku; na taj ćete način dobiti puno čišći signal (a i oni će ih dobiti!)

Neke prijemne antene, poput zakrpe s trostrukim uvlačenjem, mogu biti RHCP ili LHCP, ovisno o tome gdje priključite feedline . To bi moglo vrijediti ako ne možete odlučiti ili često mijenjati polarizacije ili samo da biste smanjili broj antena.

+1 Wow, kakav temeljit odgovor! Hvala, ovdje sam naučio prilično dobro.
#2
+10
Daniil
2020-04-15 05:23:54 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Slika koja prikazuje razliku:

image

Opis s Wikipedije:

Kružno polarizirani val može se okretati u jednom od dva moguća značenja: desna kružna polarizacija u kojoj se vektor električnog polja okreće u desnom smjeru s obzirom na smjer širenja i lijeva kružna polarizacija u kojoj se vektor okreće u lijevom smislu.

Osnovna definicija kružno polarizirane antene: Kružno polarizirane (CP) antene su vrsta antene s kružnom polarizacijom.

Možda bismo željeli dodirnuti učinak kružno polariziranih antena. Način na koji pomažu u uklanjanju reflektiranih signala, jer kad se signal odbije, mijenja se polaritet.
@WillBo Samo rekavši, mogli biste sami napisati odgovor. Na SE se potiče više odgovora po pitanju.


Ova pitanja su automatski prevedena s engleskog jezika.Izvorni sadržaj dostupan je na stackexchange-u, što zahvaljujemo na cc by-sa 4.0 licenci pod kojom se distribuira.
Loading...