偏振测量
一个很基本的参数,天线的辐射模式是两极分化。在此页中,我们将讨论 测量天线极化的方法和技术。请注意,根据不同的偏振变化 从天线的辐射方向。例如,一个圆极化的天线可以近似圆形 只有在一个较窄的波束宽度,线性偏振远离天线主波束(这是 常圆极化贴片天线的情况下)。
进行测量,我们将使用我们的测试天线作为源。然后我们将使用一个线性极化 天线(通常是一个半波偶极子天线) 作为接收天线。线性极化的接收天线将旋转,并记录接收功率 作为接收天线的角度功能。在这种方式中,我们可以得到极化信息 测试天线。这个接收到的信息仅适用于测试天线的极化方向 在收到电源。对于一个完整的描述测试天线的极化,测试天线必须旋转 因此,极化可以为每个感兴趣的方向决定。
偏振测量的基本设置如图1所示.
图1。天线极化测量的基本设置。
电源是一个固定的位置(方向)的接收天线的记录,然后是关于旋转 X轴,如图1所示,电源再次被记录。这是一个完整的线性极化旋转 接收天线。
从这些信息中,大量的信息,可确定有关的测试天线的极化。我们将着眼于一对夫妇 例。假设测试天线是垂直线性极化,接收天线 也垂直线性极化,而旋转角度为零有两个天线极化匹配。 然后输出我们的实验中,作为接收天线旋转角度的功能,看起来 类似图2所示的图形。
图2。测量输出时测试天线是线偏振光。左:矩形图。右:极坐标图。
图2中的情节给两个输出的意见。左侧提供了一个输出的X - Y的情节。右侧提供了一个极坐标图, 在可视化的结果可能是有用的。请注意,其结果是周期性的 - 当接收天线旋转180度,它 又是垂直极化,使接收到的功率是相同的。
现在假设测试天线是水平极化 - 再线性极化,但最初不是两极分化匹配 接收天线。然后由此产生的接收功率地块将类似于图3所示。
图3。输出测量线偏振测试天线(水平极化)。
在这种情况下,我们看到,测量结果的形状是相同的,但接收功率峰 发生不同的角度。因此,我们知道,当测试天线线性极化,接收功率 将类似于图2和图3所示的形状,并通过确定的接收功率是在高峰期的角度,我们 可以确定的线性偏振角度。
现在假设,测试天线辐射一个RHCP(右手圆极化波)。如果测试天线 受上述相同的测量,归(峰值输出功率等于简单) 输出功率将类似于图4。
图4。测量输出时测试天线圆极化。
因为圆极化波在两个正交方向,接收功率等于振幅组件 是不断旋转的线性极化天线(顺便,这是一个圆极化的功能,使 它的吸引力 - 你不担心越来越方向右)。还请注意接收功率 相同与否的测试天线是左手(LHCP)或右手(RHCP)。因此,这种方法可以判断类型 两极分化,但不能确定的旋转意义上的两极分化。我们需要另一次测量,以确定 这一点,这将在后面讨论.
在此期间,让我们看看另一个例子。假设一个倾斜角度,测试天线是椭圆极化, 45度和3分贝轴向比率。这种天线的电场 可能会用图1的坐标系方程:
实验测量的输出结果将如图5所示。
图5。测量时输出测试天线是椭圆极化(轴比=3分贝,长轴沿45度)。
现在是越来越有趣。是不是图5大吗?我想是这样。首先,我们可以告诉的倾斜角度 椭圆偏振波接收功率达到高峰 - 45度,在这种情况下,可以 无论从图中可以看到。椭圆极化等参数 - 轴向的比例,可确定 以及从这些地块。峰值输出的比例(1.0在这种情况下,当角度为45度) 最小输出功率(0.5在这种情况下,当角度8S135度),给出了轴比(1/0.5= 2 =3分贝)。 因此,我们可以通过简单的观察图和极化,快速确定类型 这个测试天线的辐射模式方向极化。此外,请注意,我们不知道 旋转电场的方向(左或右)。最后,一个例子。假设轴向 比例是9分贝,椭圆的长轴是z轴。其结果将类似于 图6。
图6。当测试天线是椭圆极化的测量输出(轴比=9分贝,长轴沿0度)。 有意义吗?如果不是,再次通读此页。
最后,我们想确定被测天线的极化感。假设测试天线RHCP, 使我们得到图4所示的输出。我们不能告诉从这个结果是否是RHCP或LHCP。一个简单的方法 在这种情况下确定的旋转感,是使用一个天线,接收天线,被称为是RHCP。其结果是 记录下来,然后进行测量与接收天线是LHCP。对于第一种情况的结果应该是 远远大于第二种情况下的输出,如果测试天线RHCP。 通过选择基于输出功率较大的两极分化意义, 可确定的偏振旋转感。在这个困难的是,它需要两个天线 利益是密切RHCP和LHCP,这并不总是容易的频率。
极化也可以结合使用相位测量确定 两个正交方向上的辐射模式,然后比较结果与接收功率的大小。 这项技术不会在这里详细讨论,但你很可能拼凑所需的步骤。
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