Rechtszirkulare Polarisation (RHCP) und linkszirkulare Polarisation (LHCP)Beschreibt die Richtung, in die sich der elektrische Feldvektor bei der Ausbreitung einer elektromagnetischen Welle dreht. Die korrekte Identifizierung ist in Satellitenverbindungen, Radarsystemen, Antennenmesssystemen und anderen HF-Systemen wichtig, da Sende- und Empfangsantennen kompatible Polarisationen verwenden müssen, um eine effiziente Leistungsübertragung zu gewährleisten.
Dieser Leitfaden erläutert die Betrachtungskonvention, die praktische Handregel, die Feldkomponentenbeziehung, das Achsenverhältnis und die wichtigsten Spezifikationen, die bei der Auswahl einer zirkular polarisierten Antenne zu beachten sind.
Beispiele für zirkular polarisierte RF MISO Hornantennen
RF MISO bietet zirkular polarisierte Hornantennenmodelle für ausgewählte Frequenzbänder an. Die folgenden Beispiele veranschaulichen verschiedene Frequenzbereichsoptionen; bitte überprüfen Sie vor der Auswahl stets Händigkeit, Achsenverhältnis, Verstärkung, Schnittstellen und mechanische Daten im aktuellen Datenblatt des jeweiligen Modells.
RM-CPHA82124-20| Zirkular polarisierte Hornantenne für den Frequenzbereich 8,2–12,4 GHz
RM-CPHA1840-12| Zirkular polarisierte Hornantenne für 18–40 GHz
RM-CPHA218-16| 2–18 GHz zirkular polarisierte Hornantenne
Entdecken Sie die gesamte Kategorie: RF MISO Zirkularpolarisationshornantenneneinschließlich RHCP-, LHCP- und dualer zirkularer Polarisationsoptionen je nach Modell.
Was ist zirkulare Polarisation?
Die Polarisation beschreibt den Verlauf des elektrischen Feldvektors an einem festen Punkt im Raum. Bei linearer Polarisation verläuft der Vektor geradlinig. Bei idealer zirkularer Polarisation ist seine Stärke konstant, während er sich während jedes HF-Zyklus um 360 Grad dreht. Da Antennen in der Praxis üblicherweise einen leicht elliptischen Verlauf erzeugen, wird die Zirkularität wie folgt bewertet:AchsenverhältnisEine ideale zirkular polarisierte Welle hat ein Achsenverhältnis von 0 dB; ein niedrigeres gemessenes Achsenverhältnis deutet auf eine Polarisation hin, die näher an einem Kreis liegt.
Zirkulare Polarisation kann durch zwei orthogonale lineare Feldkomponenten mit gleicher Amplitude und einer Phasendifferenz von ± 90 Grad erzeugt werden. Das Vorzeichen dieser Quadraturphasenbeziehung bestimmt, ob es sich gemäß der genannten Konvention um rechtszirkular polarisierte (RHCP) oder linkszirkular polarisierte (LHCP) Wellen handelt.
RHCP vs. LHCP: Nennen Sie die jeweilige Betrachtungskonvention.
Die Händigkeit kann umgekehrt erscheinen, wenn dasselbe rotierende Feld aus entgegengesetzten Richtungen betrachtet wird. Um Missverständnisse zu vermeiden, geben Sie stets die Beobachtungsrichtung an. Gemäß der gängigen IEEE-Konvention wird die Händigkeit durch die Blickrichtung definiert.in Richtung der Wellenausbreitung, von der Quelle in Richtung der Bewegung.
Eine praktische Methode besteht darin, den Daumen in Ausbreitungsrichtung zu richten. Folgt die Drehung des elektrischen Feldes der Krümmung der Finger der rechten Hand, handelt es sich nach dieser Konvention um eine rechtszirkular polarisierte Welle (RHCP); folgt sie der Krümmung der Finger der linken Hand, ist sie linkszirkular polarisiert (LHCP). Da in manchen Dokumenten und Fachbereichen eine andere Betrachtungsweise verwendet wird, sollten Sie die Konvention im Antennendatenblatt und in der Testprozedur überprüfen, bevor Sie Ergebnisse vergleichen.
Feldkomponenten und Phasenbeziehung
Betrachten wir zwei ebene Wellenkomponenten, die sich entlang der z-Achse ausbreiten. Eine elektrische Feldkomponente ist entlang der x-Achse orientiert und hat die Amplitude E.xDie zweite ist entlang der y-Achse mit der Amplitude E orientiert.yIhre Vektorsumme bestimmt den resultierenden Polarisationszustand.
Ist nur eine Komponente vorhanden, ist die Welle entlang dieser Achse linear polarisiert. Sind beide Komponenten vorhanden, bestimmen ihre relative Amplitude und Phase, ob die resultierende Polarisation linear, zirkular oder elliptisch ist.
Die Feldbeziehung lässt sich wie folgt zusammenfassen:
- Wenn Exist ungleich Null und Eyist die Polarisation null, verläuft sie linear entlang der x-Achse.
- Wenn Eyist ungleich Null und Exist null, die Polarisation ist linear entlang der y-Achse.
- Sind beide Komponenten in Phase, bleibt ihre Vektorsumme bei einem festen Winkel linear.
- Wenn die Komponenten die gleiche Amplitude und eine Phasendifferenz von plus oder minus 90 Grad aufweisen, ist das Ergebnis eine ideale zirkulare Polarisation.
Sind die orthogonalen Komponenten ungleich oder beträgt die Phasendifferenz nicht exakt 90 Grad, beschreibt das Feld eine Ellipse statt eines Kreises. Daher sollte ein Antennendatenblatt das Achsenverhältnis über den Frequenzbereich und, falls relevant, über den vorgesehenen Abstrahlwinkel angeben. Die Händigkeit allein beschreibt nicht die Polarisationsqualität.
Warum die Anpassung der Polarisation wichtig ist
Eine Empfangsantenne erzielt die maximale Leistung, wenn ihre Polarisation mit der einfallenden Welle übereinstimmt. Entgegengesetzte ideale zirkulare Polarisationszustände sind orthogonal, daher kann eine Fehlanpassung zwischen rechts- und linkszirkularer Zirkularpolarisation (RHCP/LHCP) zu erheblichen Polarisationsverlusten führen. Reale Antennen bieten eine begrenzte Kreuzpolarisationsunterdrückung, und die gemessene Leistung hängt zudem vom Achsenverhältnis, der Ausrichtung, Reflexionen und der Testumgebung ab.
Reflexionen an leitenden Oberflächen können den scheinbaren Polarisationszustand verändern, und Radome, Installationen oder nahegelegene Strukturen können das Feld verzerren. Zur zuverlässigen Überprüfung sollten beide Antennen auf die Hauptstrahlrichtung ausgerichtet, eine Referenz mit bekannter Polarisation verwendet, die Empfangsleistung für RHCP- und LHCP-Konfigurationen verglichen und das Achsenverhältnis sowie die Kreuzpolarisationsleistung im erforderlichen Frequenzband gemessen werden.
Wie man eine RHCP- oder LHCP-Antenne auswählt
Bevor Sie sich für eine zirkular polarisierte Hornantenne entscheiden, definieren Sie die vollständigen Betriebsanforderungen und wählen Sie nicht nur anhand der Frequenz aus:
- Frequenzbereich:Bestätigen Sie die vollständige Frequenzbandabdeckung, nicht nur die Mittenfrequenz.
- Polarisation:Geben Sie RHCP, LHCP oder duale zirkulare Polarisation und die Händigkeitskonvention an.
- Achsenverhältnis:Prüfen Sie, ob die erforderlichen Grenzwerte für Frequenz- und Winkelabdeckung eingehalten werden.
- Verstärkung und Strahlbreite:Abstimmung von Linkbudget, Abdeckung und Messdistanzanforderungen.
- Impedanzanpassung:Überprüfen Sie das Stehwellenverhältnis (VSWR) bzw. die Rückflussdämpfung über das gesamte Frequenzband.
- HF-Schnittstelle und Stromversorgung:Prüfen Sie die Anschluss- oder Wellenleiterschnittstelle und die Anforderungen an die Stromversorgung.
- Mechanische Integration:Bitte bestätigen Sie die Anforderungen an Gehäuse, Montageschnittstelle, Ausrichtung und Umgebungsbedingungen.
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RF MISO ist Hersteller und Lieferant von HF- und Mikrowellenantennen. Teilen Sie uns Ihren Frequenzbereich, die erforderliche Händigkeit, den Gewinn, das Achsenverhältnis, die Schnittstelle und die Installationsbedingungen mit, damit unser Team Ihnen bei der Auswahl eines passenden Standardmodells helfen oder Ihre Anwendungsanforderungen mit Ihnen besprechen kann.
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Veröffentlichungsdatum: 21. Mai 2024
