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什么是通信天線的極化方向?--飛宇信
發(fā)布時(shí)間：
2019-07-31 11:24
今天主要帶大家來了解清楚什么是通信天線的極化方向！其實(shí)天線的極化特性是指天線在最大輻射方向上電場矢量的方向隨時(shí)間變化的規(guī)律。極化方向其實(shí)就是天線電場的方向。天線的極化方式有：線極化(水平極化和垂直極化)、圓極化(左旋極化和右旋極化)等方式。我們帶著下面的問題一起來探討下什么是天線的極化方向吧！
1、如何理解線極化？
首先想象那幅經(jīng)典的電磁波傳播圖，電場會(huì)在一個(gè)平面以正弦波傳播，而磁場在電場的正交平面也以正弦波傳播，我們從起點(diǎn)沿著傳播方向去看電場，看到的就是一段短線，這種極化就是線極化。
2、線極化的方向如何確定呢？
其實(shí)當(dāng)高頻電流通過天線時(shí)會(huì)在天線上產(chǎn)生高頻電壓，就會(huì)形成高頻電場，而這個(gè)電場的方向一般情況下是與天線的走向一致，即是線極化的極化方向是與天線的走向一致的。如果說天線是水平方向架設(shè)的導(dǎo)線，那么產(chǎn)生的電場也是水平方向的，我們叫它“水平極化”天線；如果天線是垂直于地面架設(shè)的導(dǎo)線，相應(yīng)產(chǎn)生的電場也是垂直方向的，叫它“垂直極化”天線（通常直線導(dǎo)線結(jié)構(gòu)的天線為線極化）。
3、如何理解圓極化呢？
同樣是那幅經(jīng)典的電磁波傳播圖，不過此時(shí)的電場大小始終不變，但這次的方向圍繞著x軸不變旋轉(zhuǎn)變化，但在任何一個(gè)平面上的投影都是一個(gè)正弦波，有點(diǎn)類似我們對(duì)信號(hào)的處理中輻度不變，但相位在不斷變化。這時(shí)從原點(diǎn)向傳播方向去看電場，看到的就是一個(gè)圓，這種極化就是圓極化。當(dāng)然向左旋轉(zhuǎn)就是左旋極化，向右旋轉(zhuǎn)就是右旋極化（通常螺旋結(jié)構(gòu)的天線為圓極化）。
4、只有收信天線的極化方向與所接收電磁波的極化方向一致才能感應(yīng)出最大的信號(hào)來。根據(jù)這一原理我們可以得出那些結(jié)論？
對(duì)于線極化來說：當(dāng)收信天線的極化方向與線極化方向一致（電場方向）時(shí)，感應(yīng)出的信號(hào)最大（電磁波在極化方向上投影最大）；會(huì)隨著收信天線的極化方向與線極化方向偏離越來越多時(shí)，感應(yīng)出的信號(hào)越?。ㄍ队安粩鄿p?。划?dāng)收信天線的極化方向與線極化方向正交（磁場方向）時(shí)，感應(yīng)出的信號(hào)為零（投影為零）。又由于線極化方式對(duì)天線的方向要求較高，所以在實(shí)際條件下電磁波傳播途中遇到反射折射，就會(huì)引起極化方向偏轉(zhuǎn)，有時(shí)一個(gè)信號(hào)既可以被水平天線接收，也可以被垂直天線接收，但無論如何天線的極化方向常常是需要考慮的重要問題。
對(duì)于圓極化來說：無論收信天線的極化方向如何，所感應(yīng)出的信號(hào)都是相同的，不會(huì)出現(xiàn)什么差別（因?yàn)殡姶挪ㄔ谌魏畏较?/span>上的投影都是一樣的）。所以采用圓極化方式，使得系統(tǒng)對(duì)天線的方位（這里的方位是天線的方位，和前面所提到的方向系統(tǒng)的方位是不同的）敏感性降低。因而大多數(shù)場合都采用了圓極化方式。打個(gè)形象的比喻：線極化類似彎曲在地面上爬行的蛇，圓極化類似蛇繞在木棍上繞行。
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什么是天線增益呢？也就是說，在輸入功率相等的條件下，實(shí)際天線與理想的輻射單元在空間同一點(diǎn)處所產(chǎn)生的信號(hào)的功率密度之比。當(dāng)然，這個(gè)解釋有點(diǎn)拗口了，通俗的說，增益表明的就是天線可以把信號(hào)放大多少倍。這下問題又來了，天線是無源器件，不需要電源的啊，那它怎么能放大，這不是違反最基本的能量守恒原理嗎？
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