Поляризація антени
Поляризація антени стосується орієнтації електричного поля випромінюваної електромагнітної хвилі. Це поле визначає, як антени передають і приймають сигнали. Поляризація може бути лінійною, круговою або еліптичною залежно від конструкції антени.
По-перше, лінійна поляризація має постійний напрямок електричного поля. Вона може бути вертикальною або горизонтальною відносно поверхні Землі. Антени з невідповідною поляризацією втрачають потужність сигналу. Тому узгодження поляризації передавача і приймача є важливим. Далі, кругова поляризація обертає електричне поле в міру поширення хвилі. Вона може бути правою або лівою круговою залежно від напрямку обертання. Цей тип стійкий до погіршення сигналу від відбиттів або багатопроменевих ефектів. GNSS-супутники, наприклад, використовують праву кругову поляризацію. Тоді еліптична поляризація поєднує лінійні та кругові характеристики. електричне поле описує еліпс, а не коло чи пряму лінію. Це є результатом неоднакових амплітуд сигналів у двох перпендикулярних компонентах.
Поляризація впливає на потужність, якість та надійність сигналу. Правильна поляризація забезпечує ефективну передачу енергії між передавальною та приймальною антенами. Коли поляризація відрізняється, виникають втрати, звані невідповідністю поляризації. У важких випадках ці втрати можуть досягати кількох децибел. Крім того, на поляризацію впливають фактори навколишнього середовища. Відбиття від будівель або поверхонь можуть змінювати орієнтацію хвилі. У результаті приймання сигналу може погіршитися або коливатися. Кругова поляризація допомагає зменшити такі ефекти в мобільних або динамічних середовищах. Крім того, орієнтація антени визначає поляризацію. Її обертання змінює площину поляризації. Цей інструмент повинен бути належним чином вирівняний під час встановлення. Це вирівнювання має вирішальне значення для систем зв'язку, радарів та навігаційних приймачів.
Різноманітність поляризацій може покращити продуктивність системи. У ній використовується кілька антен з різними поляризаціями. Така установка підвищує надійність сигналу в складних умовах.
Що є оптимальним вибором для систем GNSS?
Системи GNSS зазвичай використовують антени з правою круговою поляризацією (RHCP). Головна причина полягає в тому, що кругова поляризація краще переносить невідповідності фізичної орієнтації. Наприклад, якщо ми передаємо сигнал за допомогою вертикально орієнтованої штирьової антени (вертикальна поляризація) і приймаємо його антеною того ж типу, сигнал є сильним, коли обидві антени вирівняні вертикально. Проте якщо приймальна антена повертається на 90 градусів до горизонтальної поляризації, сила сигналу падає на 20 децибел або більше. Це відбувається тому, що горизонтально поляризована антена погано приймає вертикально поляризований сигнал.
Антена з круговою поляризацією поєднує дві антени: одну з горизонтальною поляризацією, а іншу з вертикальною. Їхні виходи об'єднуються зі зсувом фази на 90 градусів. Напрямок цього зсуву фази визначає, чи створює антена праву кругову поляризацію (RHCP), чи ліву кругову поляризацію (LHCP).
