A polarização da antena refere-se à orientação do campo elétrico da onda eletromagnética irradiada. Este campo determina como as antenas transmitem e recebem sinais. A polarização pode ser linear, circular ou Ellipse, dependendo do design da antena.
Primeiramente, a polarização linear possui uma direção de campo elétrico constante. Ela pode ser vertical ou horizontal em relação à superfície da Terra. Antenas com polarização incompatível perdem intensidade de sinal. Portanto, a correspondência da polarização do transmissor e do receptor é essencial. Em seguida, a polarização circular gira o campo elétrico à medida que a onda se propaga. Ela pode ser circular à direita ou circular à esquerda, dependendo da direção de rotação. Este tipo resiste à degradação do sinal causada por reflexões ou efeitos de multicaminho. Satélites GNSS, por exemplo, utilizam polarização circular à direita. Depois, a polarização elíptica combina características lineares e circulares. O campo elétrico traça uma Ellipse em vez de um círculo ou uma linha reta. Ela resulta de amplitudes de sinal desiguais em dois componentes perpendiculares.
A polarização afeta a intensidade, qualidade e confiabilidade do sinal. A polarização adequada garante uma transferência eficiente de energia entre as antenas transmissoras e receptoras. Quando a polarização difere, ocorrem perdas chamadas de descasamento de polarização. Essas perdas podem atingir vários decibéis em casos graves. Além disso, fatores ambientais influenciam a polarização. Reflexões de edifícios ou superfícies podem alterar a orientação da onda. Como resultado, a recepção do sinal pode degradar ou flutuar. A polarização circular ajuda a reduzir esses efeitos em ambientes móveis ou dinâmicos. Ademais, a orientação da antena determina a polarização. Girando-a, altera-se seu plano de polarização. Esses equipamentos devem ser alinhados corretamente durante a instalação. Esse alinhamento é crucial para sistemas de comunicação, radares e receptores de navegação.
A diversidade de polarização pode melhorar o desempenho do sistema. Ela utiliza múltiplas antenas com polarizações diferentes. Essa configuração aumenta a confiabilidade do sinal em condições desafiadoras.
Qual é a escolha ideal para sistemas GNSS?
Sistemas GNSS tipicamente utilizam antenas de polarização circular à direita (RHCP). A principal razão é que a polarização circular tolera melhor desalinhamentos de orientação física. Por exemplo, se transmitirmos com uma antena tipo 'whip' orientada verticalmente (polarização vertical) e recebermos com o mesmo tipo, o sinal é forte quando ambas as antenas se alinham verticalmente. No entanto, se a antena receptora girar 90 graus para polarização horizontal, a intensidade do sinal cai em 20 decibéis ou mais. Isso ocorre porque uma antena polarizada horizontalmente recebe mal um sinal polarizado verticalmente.
Uma antena de polarização circular combina duas antenas: uma polarizada horizontalmente e outra polarizada verticalmente. Suas saídas são combinadas com um deslocamento de fase de 90 graus. A direção desse deslocamento de fase determina se a antena produz polarização circular à direita (RHCP) ou polarização circular à esquerda (LHCP).
