Էլեկտրոնային ինժեներները գիտեն, որ ալեհավաքները ազդանշաններ են ուղարկում և ընդունում Մաքսվելի հավասարումներով նկարագրված էլեկտրամագնիսական (EM) էներգիայի ալիքների տեսքով։ Ինչպես շատ թեմաների դեպքում, այս հավասարումները և էլեկտրամագնիսականության տարածումը, հատկությունները կարող են ուսումնասիրվել տարբեր մակարդակներում՝ համեմատաբար որակական տերմիններից մինչև բարդ հավասարումներ:
Էլեկտրամագնիսական էներգիայի տարածման բազմաթիվ ասպեկտներ կան, որոնցից մեկը բևեռացումն է, որը կարող է ունենալ տարբեր աստիճանի ազդեցություն կամ մտահոգություն ծրագրերի և դրանց ալեհավաքների ձևավորման մեջ: Բևեռացման հիմնական սկզբունքները վերաբերում են բոլոր էլեկտրամագնիսական ճառագայթմանը, ներառյալ ՌԱ/անլարը, օպտիկական էներգիան և հաճախ օգտագործվում են օպտիկական կիրառություններում:
Ի՞նչ է ալեհավաքի բևեռացումը:
Նախքան բևեռացումը հասկանալը, մենք նախ պետք է հասկանանք էլեկտրամագնիսական ալիքների հիմնական սկզբունքները: Այս ալիքները կազմված են էլեկտրական դաշտերից (E դաշտեր) և մագնիսական դաշտերից (H դաշտեր) և շարժվում են մեկ ուղղությամբ։ E և H դաշտերը ուղղահայաց են միմյանց և հարթ ալիքի տարածման ուղղությանը:
Բևեռացումը վերաբերում է E-դաշտի հարթությանը ազդանշանի հաղորդիչի տեսանկյունից. հորիզոնական բևեռացման դեպքում էլեկտրական դաշտը կողք կշարժվի հորիզոնական հարթությունում, մինչդեռ ուղղահայաց բևեռացման դեպքում էլեկտրական դաշտը կվեր ու վար տատանվի ուղղահայաց հարթությունում: նկար 1):
Նկար 1. Էլեկտրամագնիսական էներգիայի ալիքները բաղկացած են E և H դաշտերի փոխադարձ ուղղահայաց բաղադրիչներից
Գծային բևեռացում և շրջանաձև բևեռացում
Բևեռացման ռեժիմները ներառում են հետևյալը.
Հիմնական գծային բևեռացման դեպքում երկու հնարավոր բևեռացումները միմյանց նկատմամբ ուղղանկյուն են (ուղղահայաց) (Նկար 2): Տեսականորեն, հորիզոնական բևեռացված ստացող ալեհավաքը չի «տեսնի» ազդանշան ուղղահայաց բևեռացված ալեհավաքից և հակառակը, նույնիսկ եթե երկուսն էլ գործում են նույն հաճախականությամբ: Որքան լավ են դրանք հավասարեցված, այնքան ավելի շատ ազդանշան է ստացվում, և էներգիայի փոխանցումը առավելագույնի է հասնում, երբ բևեռացումները համընկնում են:
Նկար 2. Գծային բևեռացումը ապահովում է բևեռացման երկու տարբերակ միմյանց նկատմամբ ուղիղ անկյան տակ
Ալեհավաքի թեք բևեռացումը գծային բևեռացման տեսակ է: Ինչպես հիմնական հորիզոնական և ուղղահայաց բևեռացումը, այս բևեռացումը իմաստ ունի միայն երկրային միջավայրում: Թեք բևեռացումը գտնվում է ± 45 աստիճանի անկյան տակ հորիզոնական հղման հարթության նկատմամբ: Թեև սա իսկապես գծային բևեռացման ևս մեկ ձև է, «գծային» տերմինը սովորաբար վերաբերում է միայն հորիզոնական կամ ուղղահայաց բևեռացված ալեհավաքներին:
Չնայած որոշ կորուստներին, անկյունագծային ալեհավաքով ուղարկվող (կամ ստացված) ազդանշանները հնարավոր են միայն հորիզոնական կամ ուղղահայաց բևեռացված ալեհավաքներով: Շեղ բևեռացված ալեհավաքները օգտակար են, երբ մեկ կամ երկու ալեհավաքների բևեռացումը անհայտ է կամ փոխվում է օգտագործման ընթացքում:
Շրջանաձև բևեռացումը (CP) ավելի բարդ է, քան գծային բևեռացումը: Այս ռեժիմում E դաշտի վեկտորով ներկայացված բևեռացումը պտտվում է ազդանշանի տարածման ժամանակ: Երբ պտտվում է դեպի աջ (նայելով հաղորդիչից), շրջանաձև բևեռացումը կոչվում է աջակողմյան շրջանաձև բևեռացում (RHCP); երբ պտտվում է դեպի ձախ, ձախակողմյան շրջանաձև բևեռացում (LHCP) (Նկար 3)
Նկար 3. Շրջանաձև բևեռացման դեպքում էլեկտրամագնիսական ալիքի E դաշտի վեկտորը պտտվում է. այս պտույտը կարող է լինել աջլիկ կամ ձախլիկ
CP ազդանշանը բաղկացած է երկու ուղղանկյուն ալիքներից, որոնք դուրս են փուլից: CP ազդանշան ստեղծելու համար պահանջվում է երեք պայման. E դաշտը պետք է բաղկացած լինի երկու ուղղանկյուն բաղադրիչներից. երկու բաղադրիչները պետք է լինեն 90 աստիճանով ոչ ֆազային և հավասար ամպլիտուդով: CP-ի գեներացման պարզ միջոցը պտուտակավոր ալեհավաքի օգտագործումն է:
Էլիպսային բևեռացումը (EP) CP-ի տեսակ է: Էլիպսային բևեռացված ալիքները երկու գծային բևեռացված ալիքների կողմից արտադրվող շահույթն են, ինչպես CP ալիքները: Երբ երկու փոխադարձ ուղղահայաց գծային բևեռացված ալիքները անհավասար ամպլիտուդներով միավորվում են, առաջանում է էլիպս ձևով բևեռացված ալիք:
Անտենաների միջև բևեռացման անհամապատասխանությունը նկարագրվում է բևեռացման կորստի գործակցով (PLF): Այս պարամետրը արտահայտված է դեցիբելներով (dB) և բևեռացման անկյան տարբերության ֆունկցիա է հաղորդող և ընդունող ալեհավաքների միջև: Տեսականորեն, PLF-ը կարող է տատանվել 0 դԲ-ից (առանց կորուստների) կատարյալ հավասարեցված ալեհավաքի համար մինչև անսահման դԲ (անսահման կորուստ) կատարյալ ուղղանկյուն ալեհավաքի համար:
Իրականում, սակայն, բևեռացման հավասարեցումը (կամ սխալ դասավորվածությունը) կատարյալ չէ, քանի որ ալեհավաքի մեխանիկական դիրքը, օգտագործողի վարքագիծը, ալիքի խեղաթյուրումը, բազմուղիների արտացոլումները և այլ երևույթներ կարող են առաջացնել փոխանցվող էլեկտրամագնիսական դաշտի որոշակի անկյունային աղավաղում: Սկզբում կլինի 10 - 30 դԲ կամ ավելի ազդանշանի խաչաձև բևեռացման «արտահոսք» ուղղանկյուն բևեռացումից, որը որոշ դեպքերում կարող է բավարար լինել ցանկալի ազդանշանի վերականգնմանը խանգարելու համար:
Ի հակադրություն, իդեալական բևեռացումով երկու հավասարեցված ալեհավաքների իրական PLF-ը կարող է լինել 10 դԲ, 20 դԲ կամ ավելի, կախված հանգամանքներից և կարող է խանգարել ազդանշանի վերականգնմանը: Այլ կերպ ասած, չնախատեսված խաչաձև բևեռացումը և PLF-ը կարող են աշխատել երկու ձևով՝ միջամտելով ցանկալի ազդանշանին կամ նվազեցնելով ազդանշանի ցանկալի ուժը:
Ինչու՞ հոգ տանել բևեռացման մասին:
Բևեռացումը գործում է երկու եղանակով՝ որքան երկու ալեհավաքները հավասարեցված լինեն և ունենան նույն բևեռացումը, այնքան ավելի լավ կլինի ստացված ազդանշանի ուժը: Ընդհակառակը, բևեռացման վատ դասավորվածությունը դժվարացնում է ստացողների համար՝ նախատեսված կամ չբավարարված, բավարար չափով գրավել հետաքրքրող ազդանշանը: Շատ դեպքերում «ալիքը» խեղաթյուրում է փոխանցվող բևեռացումը, կամ մեկ կամ երկու ալեհավաքները ֆիքսված ստատիկ ուղղությամբ չեն:
Բևեռացման ընտրությունը սովորաբար որոշվում է տեղադրման կամ մթնոլորտային պայմանների հիման վրա: Օրինակ, հորիզոնական բևեռացված ալեհավաքը ավելի լավ կաշխատի և կպահպանի իր բևեռացումը առաստաղի մոտ տեղադրվելիս. ընդհակառակը, ուղղահայաց բևեռացված ալեհավաքն ավելի լավ կաշխատի և կպահպանի իր բևեռացման ցուցանիշը, երբ տեղադրվում է կողային պատի մոտ:
Լայնորեն օգտագործվող դիպոլային ալեհավաքը (պարզ կամ ծալված) հորիզոնական բևեռացված է իր «նորմալ» մոնտաժային կողմնորոշմամբ (Նկար 4) և հաճախ պտտվում է 90 աստիճանով՝ անհրաժեշտության դեպքում ուղղահայաց բևեռացում ընդունելու կամ նախընտրելի բևեռացման ռեժիմին աջակցելու համար (Նկար 5):
Նկար 4. Երկբևեռ ալեհավաքը սովորաբար տեղադրվում է իր կայմի վրա հորիզոնական բևեռացում ապահովելու համար
Նկար 5. Ուղղահայաց բևեռացում պահանջող ծրագրերի համար դիպոլային ալեհավաքը կարող է տեղադրվել համապատասխանաբար այն տեղում, որտեղ ալեհավաքը բռնում է
Ուղղահայաց բևեռացումը սովորաբար օգտագործվում է ձեռքի շարժական ռադիոների համար, ինչպիսիք են առաջին արձագանքողները, քանի որ ուղղահայաց բևեռացված ռադիոալեհավաքների շատ նախագծումներ նաև ապահովում են համակողմանի ճառագայթման օրինաչափություն: Հետևաբար, նման ալեհավաքները պետք չէ վերակողմնորոշվել, նույնիսկ եթե ռադիոյի և ալեհավաքի ուղղությունը փոխվի:
3 - 30 ՄՀց բարձր հաճախականությամբ (HF) հաճախականությամբ ալեհավաքները սովորաբար կառուցվում են որպես պարզ երկար լարեր, որոնք իրար հորիզոնական ցցված են փակագծերի միջև: Նրա երկարությունը որոշվում է ալիքի երկարությամբ (10 - 100 մ): Այս տեսակի ալեհավաքը, բնականաբար, հորիզոնական բևեռացված է:
Հարկ է նշել, որ այս գոտին որպես «բարձր հաճախականություն» անվանելը սկսվել է տասնամյակներ առաջ, երբ 30 ՄՀց-ն իսկապես բարձր հաճախականություն էր: Թեև այս նկարագրությունն այժմ հնացած է թվում, այն պաշտոնական անվանում է Հեռահաղորդակցության միջազգային միության կողմից և դեռ լայնորեն օգտագործվում է:
Նախընտրելի բևեռացումը կարող է որոշվել երկու եղանակով՝ կա՛մ օգտագործելով վերգետնյա ալիքներ՝ ավելի ուժեղ կարճ հեռահար ազդանշանի համար հեռարձակման սարքավորումների միջոցով՝ օգտագործելով 300 կՀց - 3 ՄՀց միջին ալիքի (ՄՎտ) ժապավենը, կամ օգտագործել երկնքի ալիքներն ավելի երկար հեռավորությունների համար՝ իոնոլորտային կապի միջոցով: Ընդհանուր առմամբ, ուղղահայաց բևեռացված ալեհավաքները ավելի լավ են տարածվում վերգետնյա ալիքների վրա, մինչդեռ հորիզոնական բևեռացված ալեհավաքներն ունեն ավելի լավ երկնային ալիքի կատարում:
Շրջանաձև բևեռացումը լայնորեն օգտագործվում է արբանյակների համար, քանի որ արբանյակի կողմնորոշումը վերգետնյա կայանների և այլ արբանյակների նկատմամբ անընդհատ փոխվում է: Հաղորդող և ընդունող ալեհավաքների միջև արդյունավետությունը մեծ է, երբ երկուսն էլ շրջանաձև բևեռացված են, բայց գծային բևեռացված ալեհավաքները կարող են օգտագործվել CP ալեհավաքների հետ, չնայած կա բևեռացման կորստի գործոն:
Բևեռացումը կարևոր է նաև 5G համակարգերի համար: Որոշ 5G բազմակի մուտքային/բազմ ելքային (MIMO) ալեհավաքների զանգվածներ հասնում են բարձր թողունակության՝ օգտագործելով բևեռացումը՝ հասանելի սպեկտրն ավելի արդյունավետ օգտագործելու համար: Սա ձեռք է բերվում տարբեր ազդանշանների բևեռացումների և ալեհավաքների տարածական մուլտիպլեքսավորման միջոցով (տիեզերական բազմազանություն):
Համակարգը կարող է փոխանցել տվյալների երկու հոսք, քանի որ տվյալների հոսքերը միացված են անկախ ուղղանկյուն բևեռացված ալեհավաքներով և կարող են ինքնուրույն վերականգնվել: Նույնիսկ եթե որոշակի խաչաձև բևեռացում կա ուղու և ալիքի խեղաթյուրման, արտացոլումների, բազմուղիների և այլ թերությունների պատճառով, ստացողը օգտագործում է բարդ ալգորիթմներ յուրաքանչյուր սկզբնական ազդանշանը վերականգնելու համար, ինչը հանգեցնում է բիթային սխալի ցածր արագության (BER) և, ի վերջո, բարելավված սպեկտրի օգտագործմանը:
վերջում
Բևեռացումը ալեհավաքի կարևոր հատկություն է, որը հաճախ անտեսվում է: Գծային (ներառյալ հորիզոնական և ուղղահայաց) բևեռացումը, թեք բևեռացումը, շրջանաձև բևեռացումը և էլիպսաձև բևեռացումը օգտագործվում են տարբեր կիրառությունների համար: Անտենան, որը կարող է հասնել ծայրից ծայր ՌԴ կատարողականի, կախված է դրա հարաբերական կողմնորոշումից և դասավորվածությունից: Ստանդարտ ալեհավաքներն ունեն տարբեր բևեռացումներ և հարմար են սպեկտրի տարբեր մասերի համար՝ ապահովելով նախընտրելի բևեռացում թիրախային կիրառման համար:
Առաջարկվող ապրանքներ.
| RM-DPHA2030-15 | ||
| Պարամետրեր | Տիպիկ | Միավորներ |
| Հաճախականության միջակայք | 20-30 թթ | ԳՀց |
| Շահույթ | 15 Տիպ. | dBi |
| VSWR | 1.3 Տիպ. | |
| Բևեռացում | Երկակի Գծային | |
| Խաչ Պոլ. Մեկուսացում | 60 Տիպ. | dB |
| Նավահանգստի մեկուսացում | 70 Տիպ. | dB |
| Միակցիչ | SMA-Fէմալ | |
| Նյութ | Al | |
| Հարդարում | Ներկել | |
| Չափը(L*W*H) | 83.9*39.6*69.4(±5) | mm |
| Քաշը | 0,074 | kg |
| RM-ԲԴՀԱ118-10 | ||
| Նյութ | Հստակեցում | Միավոր |
| Հաճախականության միջակայք | 1-18 | ԳՀց |
| Շահույթ | 10 Տիպ. | dBi |
| VSWR | 1.5 Տիպ. | |
| Բևեռացում | Գծային | |
| Cross Po. Մեկուսացում | 30 Տիպ. | dB |
| Միակցիչ | SMA-Իգական | |
| Հարդարում | Pչէ | |
| Նյութ | Al | |
| Չափը(L*W*H) | 182.4*185.1*116.6(±5) | mm |
| Քաշը | 0,603 | kg |
| RM-CDPHA218-15 | ||
| Պարամետրեր | Տիպիկ | Միավորներ |
| Հաճախականության միջակայք | 2-18 | ԳՀց |
| Շահույթ | 15 Տիպ. | dBi |
| VSWR | 1.5 Տիպ. |
|
| Բևեռացում | Երկակի Գծային |
|
| Խաչ Պոլ. Մեկուսացում | 40 | dB |
| Նավահանգստի մեկուսացում | 40 | dB |
| Միակցիչ | ՍՄԱ-Ֆ |
|
| Մակերեւութային բուժում | Pչէ |
|
| Չափը(L*W*H) | 276*147*147(±5) | mm |
| Քաշը | 0,945 | kg |
| Նյութ | Al |
|
| Գործառնական ջերմաստիճան | -40-+85 | °C |
| RM-BDPHA9395-22 | ||
| Պարամետրեր | Տիպիկ | Միավորներ |
| Հաճախականության միջակայք | 93-95 թթ | ԳՀց |
| Շահույթ | 22 Տիպ. | dBi |
| VSWR | 1.3 Տիպ. |
|
| Բևեռացում | Երկակի Գծային |
|
| Խաչ Պոլ. Մեկուսացում | 60 Տիպ. | dB |
| Նավահանգստի մեկուսացում | 67 Տիպ. | dB |
| Միակցիչ | WR10 |
|
| Նյութ | Cu |
|
| Հարդարում | Ոսկեգույն |
|
| Չափը(L*W*H) | 69.3*19.1*21.2 (±5) | mm |
| Քաշը | 0,015 | kg |
Հրապարակման ժամանակը՝ ապրիլի 11-2024
