Բևեռացումը անտենաների հիմնական բնութագրերից մեկն է։ Նախ պետք է հասկանանք հարթ ալիքների բևեռացումը։ Այնուհետև կարող ենք քննարկել անտենաների բևեռացման հիմնական տեսակները։
գծային բևեռացում
Մենք կսկսենք հասկանալ հարթ էլեկտրամագնիսական ալիքի բևեռացումը։
Հարթ էլեկտրամագնիսական (ԷՄ) ալիքն ունի մի քանի բնութագիր։ Առաջինն այն է, որ հզորությունը տարածվում է մեկ ուղղությամբ (դաշտը չի փոխվում երկու օրթոգոնալ ուղղություններով)։ Երկրորդ՝ էլեկտրական և մագնիսական դաշտերը ուղղահայաց են միմյանց և օրթոգոնալ են միմյանց նկատմամբ։ Էլեկտրական և մագնիսական դաշտերը ուղղահայաց են հարթ ալիքի տարածման ուղղությանը։ Որպես օրինակ, դիտարկենք միահաճախականության էլեկտրական դաշտը (E դաշտ), որը տրված է (1) հավասարմամբ։ Էլեկտրամագնիսական դաշտը տարածվում է +z ուղղությամբ։ Էլեկտրական դաշտը ուղղված է +x ուղղությամբ։ Մագնիսական դաշտը +y ուղղությամբ է։
Հավասարում (1)-ում դիտարկեք հետևյալ նշանակումը՝ ։ Սա միավոր վեկտոր է (երկարության վեկտոր), որը ցույց է տալիս, որ էլեկտրական դաշտի կետը գտնվում է x ուղղությամբ։ Հարթ ալիքը պատկերված է նկար 1-ում։
նկար 1. +z ուղղությամբ շարժվող էլեկտրական դաշտի գրաֆիկական ներկայացումը։
Բևեռացումը էլեկտրական դաշտի հետագիծն ու տարածման ձևն է (կոնտուր): Որպես օրինակ, դիտարկենք հարթ ալիքային էլեկտրական դաշտի հավասարումը (1): Մենք կդիտարկենք այն դիրքը, որտեղ էլեկտրական դաշտը (X,Y,Z) = (0,0,0) է՝ որպես ժամանակի ֆունկցիա: Այս դաշտի ամպլիտուդը պատկերված է նկար 2-ում՝ ժամանակի մի քանի կետերում: Դաշտը տատանվում է «F» հաճախականությամբ:
նկար 2. Դիտարկեք էլեկտրական դաշտը (X, Y, Z) = (0,0,0) տարբեր ժամանակներում։
Էլեկտրական դաշտը դիտարկվում է սկզբնակետում՝ տատանվելով առաջ և առաջ ամպլիտուդով։ Էլեկտրական դաշտը միշտ գտնվում է նշված x առանցքի երկայնքով։ Քանի որ էլեկտրական դաշտը պահպանվում է մեկ գծի երկայնքով, այս դաշտը կարելի է համարել գծային բևեռացված։ Բացի այդ, եթե X առանցքը զուգահեռ է գետնին, այս դաշտը նկարագրվում է նաև որպես հորիզոնական բևեռացված։ Եթե դաշտը կողմնորոշված է Y առանցքի երկայնքով, ապա ալիքը կարելի է համարել ուղղահայաց բևեռացված։
Գծային բևեռացված ալիքները պարտադիր չէ, որ ուղղորդվեն հորիզոնական կամ ուղղահայաց առանցքի երկայնքով: Օրինակ, էլեկտրական դաշտի ալիքը, որի սահմանափակումը գտնվում է նկար 3-ում ցույց տրված գծի երկայնքով, նույնպես գծային բևեռացված կլինի:
նկար 3. Գծային բևեռացված ալիքի էլեկտրական դաշտի ամպլիտուդը, որի հետագիծը անկյուն է։
Նկար 3-ում պատկերված էլեկտրական դաշտը կարելի է նկարագրել (2) հավասարմամբ։ Այժմ էլեկտրական դաշտի x և y բաղադրիչներն են։ Երկու բաղադրիչներն էլ հավասար են չափերով։
(2) հավասարման վերաբերյալ մեկ բան, որը պետք է նշել, երկրորդ փուլում xy բաղադրիչն ու էլեկտրոնային դաշտերն են։ Սա նշանակում է, որ երկու բաղադրիչներն էլ միշտ ունեն նույն ամպլիտուդը։
շրջանաձև բևեռացում
Հիմա ենթադրենք, որ հարթ ալիքի էլեկտրական դաշտը տրված է (3) հավասարմամբ.
Այս դեպքում X- և Y-տարրերը գտնվում են փուլից 90 աստիճան շեղված։ Եթե դաշտը դիտարկենք որպես (X, Y, Z) = (0,0,0) կրկին, ինչպես նախկինում, էլեկտրական դաշտի և ժամանակի կորը կհայտնվի, ինչպես ցույց է տրված ստորև՝ նկար 4-ում։
Նկար 4. Էլեկտրական դաշտի ուժգնություն (X, Y, Z) = (0,0,0) EQ տիրույթ։ (3):
Նկար 4-ում պատկերված էլեկտրական դաշտը պտտվում է շրջանագծով։ Այս տեսակի դաշտը նկարագրվում է որպես շրջանագծով բևեռացված ալիք։ Շրջանագծային բևեռացման համար պետք է բավարարվեն հետևյալ չափանիշները՝
- Շրջանաձև բևեռացման ստանդարտ
- Էլեկտրական դաշտը պետք է ունենա երկու ուղղանկյուն (ուղղահայաց) բաղադրիչներ։
- Էլեկտրական դաշտի ուղղանկյուն բաղադրիչները պետք է ունենան հավասար ամպլիտուդներ։
- Քառակուսային բաղադրիչները պետք է լինեն 90 աստիճանով փուլային շեղումով։
Եթե դաշտը պտտվում է Wave Figure 4 էկրանով, դաշտի պտույտը կոչվում է ժամացույցի սլաքի հակառակ ուղղությամբ և աջակողմյան շրջանաձև բևեռացված (RHCP): Եթե դաշտը պտտվում է ժամացույցի սլաքի ուղղությամբ, ապա դաշտը կլինի ձախակողմյան շրջանաձև բևեռացված (LHCP):
Էլիպտիկ բևեռացում
Եթե էլեկտրական դաշտն ունի երկու ուղղահայաց բաղադրիչներ, որոնք 90 աստիճանով տարբերվում են փուլից, բայց հավասար մեծությամբ, ապա դաշտը կլինի էլիպսաձև բևեռացված։ Հաշվի առնելով +z ուղղությամբ տարածվող հարթ ալիքի էլեկտրական դաշտը, որը նկարագրվում է (4) հավասարմամբ՝
Էլեկտրական դաշտի վեկտորի ծայրի դիրքը տրված է նկար 5-ում։
Նկար 5. Էլիպտիկ բևեռացման ալիքային էլեկտրական դաշտի արագացում։ (4):
Նկար 5-ում պատկերված դաշտը, որը շարժվում է ժամացույցի սլաքի հակառակ ուղղությամբ, էկրանից դուրս շարժվելու դեպքում կլինի աջակողմյան էլիպտիկ։ Եթե էլեկտրական դաշտի վեկտորը պտտվում է հակառակ ուղղությամբ, դաշտը կլինի ձախակողմյան էլիպտիկ բևեռացված։
Ավելին, էլիպտիկ բևեռացումը վերաբերում է դրա էքսցենտրիկությանը։ Էքսցենտրիկության հարաբերակցությունը մեծ և փոքր առանցքների ամպլիտուդային։ Օրինակ, (4) հավասարումից ալիքի էքսցենտրիկությունը կազմում է 1/0.3= 3.33։ Էլիպտիկ բևեռացված ալիքները հետագայում նկարագրվում են մեծ առանցքի ուղղությամբ։ (4) ալիքային հավասարումն ունի առանցք, որը հիմնականում բաղկացած է x առանցքից։ Նկատի ունեցեք, որ մեծ առանցքը կարող է լինել ցանկացած հարթության անկյան տակ։ Անկյունը պարտադիր չէ, որ համապատասխանի X, Y կամ Z առանցքին։ Վերջապես, կարևոր է նշել, որ ինչպես շրջանաձև, այնպես էլ գծային բևեռացումը էլիպտիկ բևեռացման հատուկ դեպքեր են։ 1.0 էքսցենտրիկ էլիպտիկ բևեռացված ալիքը շրջանաձև բևեռացված ալիք է։ Էլիպտիկ բևեռացված ալիքներ՝ անվերջ էքսցենտրիկությամբ։ Գծային բևեռացված ալիքներ։
Անտենայի բևեռացում
Այժմ, երբ մենք տեղյակ ենք բևեռացված հարթ ալիքային էլեկտրամագնիսական դաշտերի մասին, անտենայի բևեռացումը պարզապես սահմանվում է։
Անտենայի բևեռացում։ Անտենայի հեռավոր դաշտի գնահատում, ստացված ճառագայթվող դաշտի բևեռացում։ Հետևաբար, անտենաները հաճախ դասակարգվում են որպես «գծային բևեռացված» կամ «աջակողմյան շրջանաձև բևեռացված անտենաներ»։
Այս պարզ հասկացությունը կարևոր է անտենային կապի համար: Նախ, հորիզոնական բևեռացված անտենան չի շփվի ուղղահայաց բևեռացված անտենայի հետ: Փոխադարձության թեորեմի պատճառով անտենան փոխանցում և ընդունում է ճիշտ նույն ձևով: Հետևաբար, ուղղահայաց բևեռացված անտենաները փոխանցում և ընդունում են ուղղահայաց բևեռացված դաշտեր: Հետևաբար, եթե փորձեք փոխանցել ուղղահայաց բևեռացված հորիզոնական բևեռացված անտենա, ապա ընդունում չի լինի:
Ընդհանուր դեպքում, երկու գծային բևեռացված անտենաների համար, որոնք միմյանց նկատմամբ պտտվում են անկյան տակ ( ), այս բևեռացման անհամապատասխանության պատճառով հզորության կորուստը կնկարագրվի բևեռացման կորստի գործակցով (PLF):
Հետևաբար, եթե երկու անտենաներ ունեն նույն բևեռացումը, նրանց ճառագայթող էլեկտրոնային դաշտերի միջև անկյունը զրո է, և բևեռացման անհամապատասխանության պատճառով հզորության կորուստ չկա։ Եթե մեկ անտենա ուղղահայաց բևեռացված է, իսկ մյուսը՝ հորիզոնական, անկյունը 90 աստիճան է, և հզորություն չի փոխանցվի։
ՆՇՈՒՄ. Հեռախոսը գլխի վրայով տարբեր անկյուններով տեղափոխելը բացատրում է, թե ինչու է երբեմն ընդունման որակը կարող մեծանալ: Բջջային հեռախոսի անտենաները սովորաբար գծային բևեռացված են, ուստի հեռախոսը պտտելը հաճախ կարող է համապատասխանել հեռախոսի բևեռացմանը, այդպիսով բարելավելով ընդունման որակը:
Շրջանաձև բևեռացումը շատ անտենաների ցանկալի բնութագիր է: Երկու անտենաներն էլ շրջանաձև բևեռացված են և չեն տառապում ազդանշանի կորստից՝ բևեռացման անհամապատասխանության պատճառով: GPS համակարգերում օգտագործվող անտենաները աջակողմյան շրջանաձև բևեռացված են:
Հիմա ենթադրենք, որ գծային բևեռացված անտենան ստանում է շրջանաձև բևեռացված ալիքներ: Համարժեքորեն, ենթադրենք, որ շրջանաձև բևեռացված անտենան փորձում է ընդունել գծային բևեռացված ալիքներ: Որքա՞ն է արդյունքում բևեռացման կորստի գործակիցը:
Հիշենք, որ շրջանաձև բևեռացումը իրականում երկու օրթոգոնալ գծային բևեռացված ալիքներ են, որոնք 90 աստիճանով տարբերվում են փուլից։ Հետևաբար, գծային բևեռացված (LP) անտենան կստանա միայն շրջանաձև բևեռացված (CP) ալիքի փուլային բաղադրիչը։ Հետևաբար, LP անտենան կունենա բևեռացման անհամապատասխանության 0.5 (-3dB) կորուստ։ Սա ճիշտ է անկախ նրանից, թե ինչ անկյան տակ է պտտվում LP անտենան։ Հետևաբար՝
Բևեռացման կորստի գործակիցը երբեմն անվանում են բևեռացման արդյունավետություն, անտենայի անհամապատասխանության գործակից կամ անտենայի ընդունման գործակից։ Այս բոլոր անվանումները վերաբերում են նույն հասկացությանը։
Հրապարակման ժամանակը. Դեկտեմբերի 22-2023
