Antennepolarisering: Hva er antennepolarisering og hvorfor det er viktig

Figur 5: For applikasjoner som krever vertikal polarisering, kan dipolantennen monteres tilsvarende der antennen fanger

Vertikal polarisering brukes ofte for håndholdte mobilradioer, slik som de som brukes av førstehjelpere, fordi mange vertikalt polariserte radioantennedesigner også gir et omnidireksjonelt strålingsmønster. Derfor trenger ikke slike antenner å reorienteres selv om retningen på radioen og antennen endres.

3 - 30 MHz høyfrekvente (HF) frekvensantenner er vanligvis konstruert som enkle lange ledninger trukket sammen horisontalt mellom braketter. Lengden bestemmes av bølgelengden (10 - 100 m). Denne typen antenner er naturlig horisontalt polarisert.

Det er verdt å merke seg at det å referere til dette båndet som "høyfrekvens" startet for flere tiår siden, da 30 MHz faktisk var høyfrekvent. Selv om denne beskrivelsen nå ser ut til å være utdatert, er den en offisiell betegnelse fra International Telecommunications Union og er fortsatt mye brukt.

Den foretrukne polariseringen kan bestemmes på to måter: enten ved å bruke bakkebølger for sterkere kortdistansesignalering av kringkastingsutstyr som bruker 300 kHz - 3 MHz mellombølgebånd (MW), eller ved å bruke himmelbølger for lengre avstander gjennom ionosfæren Link. Generelt sett har vertikalt polariserte antenner bedre bakkebølgeutbredelse, mens horisontalt polariserte antenner har bedre himmelbølgeytelse.

Sirkulær polarisering er mye brukt for satellitter fordi satellittens orientering i forhold til bakkestasjoner og andre satellitter er i konstant endring. Effektiviteten mellom sende- og mottaksantenner er størst når begge er sirkulært polariserte, men lineært polariserte antenner kan brukes med CP-antenner, selv om det er en tapsfaktor for polarisasjon.

Polarisering er også viktig for 5G-systemer. Noen 5G-antennearrayer med flere innganger/flere utganger (MIMO) oppnår økt gjennomstrømning ved å bruke polarisering for å utnytte det tilgjengelige spekteret mer effektivt. Dette oppnås ved å bruke en kombinasjon av ulike signalpolarisasjoner og romlig multipleksing av antennene (romdiversitet).

Systemet kan overføre to datastrømmer fordi datastrømmene er forbundet med uavhengige ortogonalt polariserte antenner og kan gjenopprettes uavhengig. Selv om noe krysspolarisering eksisterer på grunn av bane- og kanalforvrengning, refleksjoner, flerveis og andre ufullkommenheter, bruker mottakeren sofistikerte algoritmer for å gjenopprette hvert originale signal, noe som resulterer i lave bitfeilrater (BER) og til slutt forbedret spektrumutnyttelse.

avslutningsvis
Polarisering er en viktig antenneegenskap som ofte blir oversett. Lineær (inkludert horisontal og vertikal) polarisering, skrå polarisering, sirkulær polarisering og elliptisk polarisering brukes til forskjellige bruksområder. Omfanget av ende-til-ende RF-ytelse en antenne kan oppnå, avhenger av dens relative orientering og innretting. Standardantenner har forskjellige polarisasjoner og er egnet for forskjellige deler av spekteret, og gir den foretrukne polarisasjonen for målapplikasjonen.