天线极化及其极化波接收

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线极化波是指电磁波中电场矢量端点的运动轨迹为一条直线。电磁波中电场矢量方向与轨道平面垂直,即为垂直极化波;电场矢量方向与轨道平面平行,即为水平极化波,右旋极化波是符合右手定则的电磁波,左手圆极化波是符合左手定则的电磁波。电磁波由电场和磁场构成。人们规定:电场的方向就是天线极化方向。极化形式可分为线极化波和圆极化波,线极化波又可分为水平极化和垂直极化波,圆极化波根据电场旋转方向不同又可分为左旋和右旋圆极化波。我国目前卫星信号方要采用线极化波。极化的作用在于可以选择性地接收极化波,或是对极化波进行隔离,垂直极化波要用具有垂直极化特性的天线来接收,水平极化波要用具有水平极化特性的天线来接收。右旋圆极化波要用具有右旋圆极化特性的天线来接收,而左旋圆极化波要用具有左旋圆极化特性的天线来接收。当来波的极化方向与接收天线的极化方向不一致时,接收到的信号都会变小,也就是说,发生极化损失。例如:当用+ 45° 极化天线接收垂直极化或水平极化波时,或者,当用垂直极化天线接收+45° 极化或 -45°极化波时,等等情况下,都要产生极化损失。用圆极化天线接收任一线极化波,或者,用线极化天线接收任一圆极化波,等等情况下,也必然发生极化损失------只能接收到来波的一半能量。当接收天线的极化方向与来波的极化方向完全正交时,例
增白皂如用水平极化的接收天线接收垂直极化的来波,或用右旋圆极化的接收天线接收左旋圆极化的来波时,天线就完全接收不到来波的能量, 这种情况下极化损失为最大,称极化完全隔离。圆极化信号是一些早期发射的卫星广泛采用的一种极化方式(例如俄星、日星等多采用这种方式),而目前卫星上的多数下行信号均采用线极化方式。圆极化相对于线极化最主要的优点是接收时不用调整极化角,也就是说基本不用细调。所谓圆极化是指电磁波在传送过程中以螺旋旋转的方式传播,其旋转方向决定其极化方式。以顺时针方向旋转传播的电磁波称之为右旋圆极化,许多资料和频道表上面都以字母R标识;以逆时针方向旋转传播的电波称之为左旋圆极化,许多资料或频道表上面都以字母L标识.国内很难寻到专用的圆极化馈源和高频头。一般都是用线极化馈源高频头来接收圆极化波,但是直接用线极化馈源收视圆极化波信号要损失3dB。用线极化馈源接收圆极化波常采用的是移相技术,把圆极化波转换成线极化波,这就是在普通线极化馈源中加装移相器,来实现圆极化广播卫星电视信号的正常接收。移相器有螺钉移相器和介质移相器之分,而采用介质移相器较简单,适合业余条件下动手制作。介质移相器俗称极化片或介质极化片。
  介质极化片的材料要用微波损耗小的聚四氟乙烯,俗称特富龙 Teflon类的有机绝缘材料,也可用有机玻璃或其它塑料片,厚度不够可用2~3层粘合。C波段介质极化片疲劳驾驶预警系统
加热鞋垫>冷却塔减震器其实就是一个长方形的绝缘片,长度约为圆极化波的波长7cm左右,宽度视波导管内径,一般在5.5cm-6cm间,介质极化厚度约6mm。波导管长筒形介质极化片长度选用一个波长 如OS-222普斯类 ,波导管短筒选用半个波长为宜 PBI-1200类 。
  介质极化片的插入角度及深度怎么考虑,以单极化高频头为例,将以上制作的介质极化片垂直插入波导管内,介质极化片与极化探针延长部分构成45度夹角,就能达到移相的效果。介质极化片与探针可成二种左和右的45度夹角,这也就决定了左旋和右旋圆极化波的极化方式。双极化一体高频头介质极化片插入后,转换极化是在接收机上设置相应的极化探针工作电压就行了,插入的深度关系到移相的最佳效果需要适当调整。长筒波导管介质极化片化插入全波长深度约6.5cm。短筒波导管介质极化片用半波长与管口平齐即可。只要介质极化片插入角度、深度及极化方式设置正确,圆极化波信号一般可提升于约1-3dB。又因线极化一体高频头两探针上下距离有差异,介质极化片提升两种圆极化波信号增益不一致,建议用单极化高频头效果较好。
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