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电磁波极化:你需要知道的一切

关于电磁波极化,在许多来自自然源的波的情况下,场以不同的方向振动。 因此,它们被认为是非极化的。 然而,对于来自或通过像天线这样的自由极化小工具的波是不同的。 场沿特定的传播方向移动。 因此,它们被称为极化。 波浪的概念很难理解,但我们会让你更容易理解。

无线电波极化基础

无线电波具有以重复模式旋转的一个磁场和一个电场。 极化是波在垂直方向上移动的方式。 该方向垂直于其在单个平面中的运动。

当无线电波产生时,由 B 表示的磁场和由 E 矢量表示的电场相互垂直。 此外,无线电波的运动方向是垂直的。 这适用于磁场和电场。 然后,无线电波的运动与其振荡之间的角度为 90 度。

换句话说,它发生在三个维度上。 偏振波具有恒定的方向,并在空间中形成一条类似于平面的路径。

电磁波极化

图片说明:天线

偏光镜如何工作?

A 可以有不同的方式。 第一个是宝丽来偏光片。 这个来自包含碘颗粒的聚合物。 此外,聚合物薄膜具有将聚合物排列在偏振器上的拉伸性。

因此,偏振器会拒绝任何其他的光波扩散。 此外,它允许来自给定扩散的光波穿过它。 此外,它将所有未定义偏振的光束清洁成明确定义的偏振光束。

如果线性偏振光束出现在偏振器上会发生什么? 设入射光的漫射与偏光片轴的夹角为θ。 因此,通过扩散器的电场沿着扩散轴的路线。

无线通信

图片说明:无线通信

极化类别

在某些情况下,不同类型的电磁波极化传播方式不同。

线偏振

在这种类型的极化中,电场沿线性方向移动。 它垂直于波轴的运动。 此外,磁场沿线性方向移动。 该方向垂直于电场方向和轴运动。 因此,扩散方向与电场方向相同。 在该类型中,有几个子类别。

水平极化: 线性极化拾取水平极化信号。 然后,它辐射它们。 因此,电磁波与电场是水平的。

垂直极化:线偏振的类型是独一无二的。 这是由于天线内的垂直分量。 它可以是单个组件。 此外,使用垂直极化的主要原因是天线具有单个组件。 该组件可以在其周围均匀地辐射。倾斜极化是一种与垂直和水平平面成一定角度的极化。 因此,水平和垂直扩散天线都可以接收信号。

圆极化

在圆极化中,电场和磁场的大小相等。 此外,两个矢量的相位变化都是 90 度的倍数。 此外,有两种类型的圆极化。

右圆极化: 如果电场和磁场的运动顺时针方向一致,则极化为正圆形。

左圆极化: 但是,如果磁场和电场的重合矢量沿逆时针方向移动,则扩散为左圆极化。

圆极化有几个优点。 这些在卫星应用中很明显。 它有助于最大限度地减少旋转和圆形反射的影响。 它还减少了许多卫星上的传播异常。 然而,圆极化很难理解。 特别是当您将其与线性偏振进行比较时。 然而,人们可以使用从旋转射频 (RF) 天线传播的信号对其进行可视化。 因此,扩散矢量的尖端随着它远离天线而跟随开瓶器或螺旋线。

混合极化

混合偏振也称为椭圆偏振。 当线性和圆偏振混合时会发生这种情况。 因此,当电场矢量的尖端跟随椭圆设计的开瓶器时,就会发生混合极化。

此外,圆极化天线很容易接收线极化信号。 反之亦然。 此外,强度在所有情况下都是相等的。 圆极化天线是水平的、垂直的还是任何其他平面。 此属性仅适用于直接指向传入信号的情况。

不同类型天线极化的应用

各种形式的极化适用于广播、无线电通信和无线系统。

一般来说,大多数极化形式的优缺点是相对相同的。 然而,对于某些类型的广播、移动通信系统或用于无线电通信的无线链路,这些微小的差异可能会导致显着的影响。

为此,相关天线具有相关的极化。

一般无线电通讯

线性极化是目前大多数无线电通信中使用的一种扩散。 原因是无线电天线更简单。

移动电话和短距离无线通信

多年来,移动电话和短距离无线通信的使用出现了显着增长。 此外,蜂窝通信的显着提升是显而易见的。 它从蜂窝通信到 Wi-Fi。 它还包括其他改进短距离无线通信的标准。

通常,这些设备使用线性极化。 因为线极化天线很容易制造。 因此,基站应该具有相同的扩散性。 尽管某些设备经常使用垂直极化,但有一些设备(例如 Wi-Fi 路由器)配备了柔性天线。 这些通信具有可以反射不同表面的信号路径。 因此,接收器的扩散是随机的,因此问题不大。

移动双向无线电通信

许多过时的移动双向无线电通信仍在使用中。 尤其是在紧急服务和私人便携式无线电用途中,例如车辆中的收发器。

此外,这些移动双向无线电通信使用垂直极化。 这是由于大多数垂直极化无线电天线模型中的全向辐射。 这意味着天线在车辆移动时不需要定向。

便携式收音机

图片说明:便携式收音机

远距离高频电离层通信

长距离 HF 电离层通信使用水平极化和垂直极化。

水平极化: 在水平极化中,高频通信使用有线天线。 天线用两根杆子竖立起来。 电线天线挂在两极之间。 因此,天线是水平极化的。

在大型多元件天线组中,机械限制表明安装它们的最简单方法。 它应该在水平面而不是垂直面。 施工时,高频天线元件与立杆立塔成直角。 因此,两者之间的电气和物理干扰较小。 尤其是在使用带有水平组件的天线时。

垂直极化: 垂直极化使用具有单个垂直元件的天线。 此外,垂直极化天线提供低辐射倾角。 这将使它能够提供正确的长距离接收和传输。

电磁波极化

图片说明:发射天线

中波广播

中波广播电台更喜欢垂直极化。 使用这种类型的扩散,地面上的地波传播效果更好。 此外,水平传播表明电离层中的长距离传输略有改善。

标准中波发射器天线在使用地波传播的局部覆盖范围内工作良好。 因此,垂直扩散天线在所有方向上均等地辐射。 此外,垂直天线只需要垂直分量。 此外,水平极化天线需要两极。

卫星通信

在卫星无线电通信中,圆极化效果最好。 此外,圆极化有很多优点。 随着卫星改变方向,传播和克服波的减弱很明显。

卫星

图片说明:卫星

结论

现在很清楚,每种类型的极化在特定应用中都起着重要作用。 因此,选择正确的扩散形式对于享受其优势至关重要。 最后,我们提供最好的电缆来支持您的天线系统。 不要犹豫请联系我们

李经理
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