标签: 微波天线

什么是天线极化？ 天线极化是描述天线辐射电磁波矢量空间指向的参数，由于电场与磁场有恒定的关系，故一般都以电场矢量的空间指向作为天线辐射电磁波的极化方向。天线的极化特性是以天线辐射的电磁波在 最大辐射方向上电场强度矢量的空间取向 来定义的。 天线的极化分类 天线的极化分为线极化、圆极化和椭圆极化。线极化又分为水平极化和垂直极化；圆极化又分为左旋圆极化和右旋圆极化。本文主要是介绍线极化方向的判定，因此下文对圆极化和椭圆极化不作展开。 线极化 （1） 线极化描述 电场矢量在空间的取向固定不变得电磁波叫极化。有时以地面为参数，电场矢量方向与地面平行的叫水平极化，与地面垂直的叫垂直极化。电场矢量与传播方向构成的平面叫极化平面。垂直极化波的极化平面与地面垂直；水平极化波的极化平面则垂直于入射线、反射线和入射点地面的法线构成的入射平面。 （2） 线极化的数学分析 在三维空间，沿 Z 轴方向传播的电磁波，其瞬时电场可写为： （3） 线极化的图形表示 为什么要验证天线极化？ 如果电磁波的极化被天线极化旋转抵消，则该天线仅能捕获所述电磁波的一部分。因此， 如果发射天线和接收天线以同一平面为基准平面，则为了实现通信链路的最佳效率，其极化方向应当相同 。 线极化系统的极化损耗取决于线极化天线和电磁波的极化矢量之间的角度，而且最大极化损耗发生于两者之间呈 45 度角时。在 45 度的极化矢量偏转角度下，最大极化损耗为 0.5 （即 3dB ）。在圆极化或椭圆极化系统的情形下，极化损耗的计算更加复杂，而且最大极化损耗可高达 30dB 。这就是为什么可利用极化实现信号隔离及天线系统之间可发生干扰的原因。虽然存在极化损耗，但以不同方式极化的天线仍可从具有不同极化类型的电磁波中接收到信号。因此，极化可实现的信号隔离效果具有一定的限度。 由于 垂直极化 电磁波比水平极化电磁波 更加易于穿过起伏不平的地貌 ，因此垂直极化天线在 陆地移动通信用途中具有更佳表现 ，而 水平极化 方式在 仰赖电离层且通常为长距离通信的用途中表现更好 。此外，由于 圆极化 通常可 更佳地缓解卫星定向偏移导致的衰弱 ，因此圆极化常用于 卫星通信 。 如何在地面上使用手持式频谱仪验证所安装的微波天线的极化 1 、 用同轴电缆将波导器连接到频谱仪 2 、 远离塔一段距离，这个距离等于从地面到天线的高度 将波导器对准天线的角度为 45 度角，同轴电缆和波导器作为一个小定向天线 3 、 输入想要的频道的中心频率 ； 并将跨度调整到最小 4、 将波导器转为垂直极化，并在指向天线时进行测量 5、 将波导器转为水平极化，并在指向天线时重复同样的测量 6、 比较结果 ， 最高的信号对应于天线的实际极化 ， 在这种情况下，它是水平的 。