La polarizzazione dell'antenna si riferisce all'orientamento del campo elettrico dell'onda elettromagnetica irradiata. Questo campo determina come le antenne trasmettono e ricevono i segnali. La polarizzazione può essere lineare, circolare o ellittica a seconda del design dell'antenna.
Innanzitutto, la polarizzazione lineare ha una direzione del campo elettrico costante. Può essere verticale o orizzontale rispetto alla superficie terrestre. Le antenne con polarizzazione non corrispondente perdono potenza del segnale. Pertanto, è essenziale abbinare la polarizzazione del trasmettitore e del ricevitore. Successivamente, la polarizzazione circolare ruota il campo elettrico mentre l'onda si propaga. Può essere circolare destrorsa o sinistrorsa, a seconda della direzione di rotazione. Questo tipo resiste alla degradazione del segnale dovuta a riflessioni o effetti multipath. I satelliti GNSS, ad esempio, utilizzano la polarizzazione circolare destrorsa. Quindi, la polarizzazione ellittica combina caratteristiche lineari e circolari. Il campo elettrico traccia un'Ellipse piuttosto che un cerchio o una linea retta. Deriva da ampiezze di segnale disuguali in due componenti perpendicolari.
La polarizzazione influisce sulla potenza, sulla qualità e sull'affidabilità del segnale. Una polarizzazione corretta garantisce un trasferimento efficiente di energia tra le antenne trasmittenti e riceventi. Quando la polarizzazione differisce, si verificano perdite chiamate disallineamento di polarizzazione. Queste perdite possono raggiungere diversi decibel in casi gravi. Inoltre, i fattori ambientali influenzano la polarizzazione. Le riflessioni da edifici o superfici possono alterare l'orientamento dell'onda. Di conseguenza, la ricezione del segnale può degradarsi o fluttuare. La polarizzazione circolare aiuta a ridurre tali effetti in ambienti mobili o dinamici. Inoltre, l'orientamento dell'antenna determina la polarizzazione. Ruotandola, si modifica il suo piano di polarizzazione. Questi strumenti devono essere allineati correttamente durante l'installazione. Questo allineamento è cruciale per i sistemi di comunicazione, i radar e i ricevitori di navigazione.
La diversità di polarizzazione può migliorare le prestazioni del sistema. Utilizza più antenne con polarizzazioni diverse. Questa configurazione aumenta l'affidabilità del segnale in condizioni difficili.
Qual è la scelta ottimale per i sistemi GNSS?
I sistemi GNSS utilizzano tipicamente antenne a polarizzazione circolare destrorsa (RHCP). La ragione principale è che la polarizzazione circolare tollera meglio i disallineamenti di orientamento fisico. Ad esempio, se trasmettiamo con un'antenna a stilo orientata verticalmente (polarizzazione verticale) e riceviamo con lo stesso tipo, il segnale è forte quando entrambe le antenne sono allineate verticalmente. Tuttavia, se l'antenna ricevente ruota di 90 gradi verso la polarizzazione orizzontale, la potenza del segnale diminuisce di 20 decibel o più. Ciò accade perché un'antenna a polarizzazione orizzontale riceve male un segnale a polarizzazione verticale.
Un'antenna a polarizzazione circolare combina due antenne: una a polarizzazione orizzontale e una a polarizzazione verticale. Le loro uscite sono combinate con uno sfasamento di 90 gradi. La direzione di questo sfasamento determina se l'antenna produce polarizzazione circolare destrorsa (RHCP) o polarizzazione circolare sinistrorsa (LHCP).
