الاستقطاب الدائري الأيمن (RHCP) والاستقطاب الدائري الأيسر (LHCP)يصف هذا المصطلح اتجاه دوران متجه المجال الكهربائي أثناء انتشار الموجة الكهرومغناطيسية. يُعدّ التحديد الصحيح لهذا الاتجاه بالغ الأهمية في وصلات الأقمار الصناعية والرادار وقياسات الهوائيات وأنظمة الترددات الراديوية الأخرى، إذ يجب أن تستخدم هوائيات الإرسال والاستقبال استقطابًا متوافقًا لتحقيق نقل طاقة فعال.
يشرح هذا الدليل اتفاقية المشاهدة، وقاعدة اليد العملية، وعلاقة مكونات المجال، والنسبة المحورية، والمواصفات الرئيسية التي يجب التحقق منها عند اختيار هوائي مستقطب دائريًا.
أمثلة على هوائيات البوق ذات الاستقطاب الدائري بتقنية RF MISO
توفر شركة RF MISO نماذج هوائيات بوقية مستقطبة دائريًا لنطاقات تشغيل محددة. توضح الأمثلة أدناه خيارات نطاقات التردد المختلفة؛ تأكد دائمًا من اتجاه الاستقطاب، ونسبة المحور، والكسب، وبيانات الواجهة، والبيانات الميكانيكية في ورقة بيانات النموذج الحالي قبل الاختيار.
RM-CPHA82124-20هوائي بوقي مستقطب دائريًا بتردد 8.2-12.4 جيجاهرتز
RM-CPHA1840-12| هوائي بوقي مستقطب دائريًا بتردد 18-40 جيجاهرتز
RM-CPHA218-16| هوائي بوقي مستقطب دائريًا بتردد 2-18 جيجاهرتز
استكشف الفئة كاملة: هوائيات بوقية ذات استقطاب دائري بتقنية MISO بترددات الراديو، بما في ذلك خيارات الاستقطاب الدائري الأيمن، والاستقطاب الدائري الأيسر، والاستقطاب الدائري المزدوج حسب الطراز.
ما هو الاستقطاب الدائري؟
يصف الاستقطاب المسار الذي يرسمه متجه المجال الكهربائي عند نقطة ثابتة في الفضاء. في الاستقطاب الخطي، يبقى المتجه على خط مستقيم. أما في الاستقطاب الدائري المثالي، فتكون قيمته ثابتة بينما يدور المتجه 360 درجة خلال كل دورة تردد لاسلكي. عادةً ما تُنتج الهوائيات العملية مسارًا بيضاويًا طفيفًا، لذا يتم تقييم الدائرية بواسطةالنسبة المحورية. الموجة المثالية ذات الاستقطاب الدائري لها نسبة محورية 0 ديسيبل؛ تشير النسبة المحورية المقاسة المنخفضة إلى استقطاب أقرب إلى الدائرة.
يمكن تكوين الاستقطاب الدائري من خلال مركبتين خطيتين متعامدتين للمجال الكهربائي، لهما نفس السعة وفرق طور مقداره ±90 درجة. وتحدد إشارة علاقة الطور التربيعية ما إذا كانت الموجة مستقطبة دائريًا يمينًا (RHCP) أو يسارًا (LHCP) وفقًا للاتفاقية المذكورة.
مقارنة بين نظامي عرض RHCP و LHCP: تحديد معايير العرض
قد يظهر اتجاه الدوران معكوسًا عند النظر إلى نفس المجال الدوار من اتجاهين متعاكسين. لتجنب الالتباس، حدد دائمًا اتجاه الرؤية. وفقًا لاتفاقية IEEE الشائعة، يُحدد اتجاه الدوران أثناء النظرفي اتجاه انتشار الموجة، من المصدر باتجاه اتجاه السفر.
تتمثل إحدى الطرق العملية في توجيه إبهامك في اتجاه انتشار الموجة. إذا كان دوران المجال الكهربائي يتبع انحناء أصابع يدك اليمنى، فإن الموجة تكون دائرية استقطابًا يمينيًا (RHCP) وفقًا لهذا الاصطلاح؛ أما إذا كان يتبع انحناء أصابع يدك اليسرى، فهي دائرية استقطابًا يساريًا (LHCP). نظرًا لأن بعض الوثائق والتخصصات تستخدم منظورًا مختلفًا، يُرجى التأكد من الاصطلاح المُستخدم في ورقة بيانات الهوائي وإجراءات الاختبار قبل مقارنة النتائج.
مكونات المجال وعلاقة الطور
لنفترض وجود مركبتين لموجة مستوية تنتشران على طول المحور z. إحدى مركبتي المجال الكهربائي موجهة على طول المحور x بسعة E.xأما الثاني فهو موجه على طول المحور y بسعة Ey. يحدد مجموع متجهاتهم حالة الاستقطاب الناتجة.
عندما يكون هناك مكون واحد فقط، تكون الموجة مستقطبة خطيًا على طول ذلك المحور. أما عندما يكون هناك كلا المكونين، فإن سعتهما النسبية وطورهما يحددان ما إذا كانت النتيجة استقطابًا خطيًا أو دائريًا أو بيضاويًا.
يمكن تلخيص العلاقة بين المجالين على النحو التالي:
- إذا كان Exغير صفري و Eyإذا كانت قيمة الاستقطاب صفرًا، فإن الاستقطاب يكون خطيًا على طول المحور x.
- إذا كان Eyغير صفري و Exإذا كانت قيمة صفر، فإن الاستقطاب يكون خطيًا على طول المحور y.
- إذا كان كلا المكونين متوافقين في الطور، فإن مجموعهما الاتجاهي يظل خطيًا عند زاوية ثابتة.
- إذا كانت المكونات متساوية في السعة وفرق الطور بمقدار زائد أو ناقص 90 درجة، فإن النتيجة هي استقطاب دائري مثالي.
إذا كانت المكونات المتعامدة غير متساوية، أو لم يكن فرق الطور 90 درجة بالضبط، فإن المجال يرسم شكلًا بيضاويًا بدلًا من دائرة. لهذا السبب، يجب أن تحدد ورقة بيانات الهوائي نسبة المحور بالنسبة للتردد، وعند الاقتضاء، بالنسبة للتغطية الزاوية المقصودة. ولا تكفي خاصية اليدوية وحدها لوصف جودة الاستقطاب.
لماذا يُعدّ توافق الاستقطاب أمراً بالغ الأهمية؟
يستخلص هوائي الاستقبال أكبر قدر من الطاقة المتاحة عندما يتطابق استقطابه مع الموجة الواردة. وتكون حالات الاستقطاب الدائري المثالي المتعاكسة متعامدة، لذا فإن عدم تطابق الاستقطاب الدائري الأيمن/الأيسر قد يُسبب فقدًا كبيرًا في الاستقطاب. توفر الهوائيات الحقيقية رفضًا محدودًا للاستقطاب المتقاطع، كما يعتمد الأداء المقاس على النسبة المحورية، والمحاذاة، والانعكاسات، وبيئة الاختبار المحيطة.
قد تُغيّر الانعكاسات من الأسطح الموصلة حالة الاستقطاب الظاهرية، وقد تُشوّه الأغطية الواقية أو التركيبات أو الهياكل المجاورة المجال. وللتحقق الموثوق، قم بمحاذاة كلا الهوائيين على خط الرؤية، واستخدم مرجع استقطاب معروف، وقارن القدرة المستقبلة لتكوينات الاستقطاب الدائري الأيمن (RHCP) والاستقطاب الدائري الأيسر (LHCP)، وقم بقياس نسبة المحور وأداء الاستقطاب المتقاطع عبر النطاق المطلوب.
كيفية اختيار هوائي RHCP أو LHCP
قبل اختيار هوائي بوقي مستقطب دائريًا، حدد متطلبات التشغيل الكاملة بدلاً من الاختيار بناءً على التردد فقط:
- نطاق التردد:تأكد من تغطية النطاق الكامل، وليس فقط التردد المركزي.
- الاستقطاب:حدد الاستقطاب الدائري الأيمن (RHCP) أو الاستقطاب الدائري الأيسر (LHCP) أو الاستقطاب الدائري المزدوج، بالإضافة إلى اتفاقية اليد.
- النسبة المحورية:تحقق من الحد المطلوب عبر نطاق التردد والتغطية الزاوية.
- الكسب وعرض الحزمة:مطابقة ميزانية الربط، والتغطية، واحتياجات مسافة القياس.
- مطابقة المعاوقة:مراجعة نسبة الموجة المرتدة (VSWR) أو فقدان العودة عبر النطاق الكامل.
- واجهة الترددات اللاسلكية والطاقة:تحقق من موصل أو واجهة الموجة الدليلية واحتياجات معالجة الطاقة.
- التكامل الميكانيكي:تأكد من الغلاف، وواجهة التركيب، والاتجاه، والمتطلبات البيئية.
تحدث إلى متخصص في هوائيات الترددات اللاسلكية MISO
شركة RF MISO هي شركة مصنعة وموردة لهوائيات الترددات الراديوية والميكروويف. شاركنا نطاق التردد المطلوب، والاتجاه المطلوب، والكسب، والنسبة المحورية، ومتطلبات الواجهة والتركيب، حتى يتمكن فريقنا من مساعدتك في تحديد نموذج قياسي مناسب أو مناقشة متطلبات التطبيق.
تاريخ النشر: 21 مايو 2024
