HOME » Антенна круговой поляризации: 5 метрик и условия измерения

Антенна круговой поляризации: 5 метрик и условия измерения

Антенну с круговой поляризацией оценивают по осевому отношению, направлению вращения и противоположной компоненте, усилению, согласованию и эффективности. Малое осевое отношение не означает высокую эффективность. Одно S11 не описывает чистоту поляризации и всю излучаемую мощность.

1. Осевое отношение

Для амплитуд электрического поля большой и малой осей AR = Emax/Emin, а ARdB = 20 log10 AR. У идеальной окружности AR = 1, то есть 0 dB.

1,5 или 3 dB могут быть критериями конкретного применения, а не универсальным определением идеала. Указывайте частоту и направление наблюдения. Для антенны 6–12 ГГц важны края полосы и промежуточные точки, а не только один хороший результат.

При вращении известного линейного зонда вокруг оси распространения подходящий метод даёт ARdB = 10 log10(Pmax/Pmin). Оцените смещение зонда, его кросс-поляризацию и отражения установки.

2. Направление вращения и противоположная компонента

Само AR не различает RHCP и LHCP. Измерьте амплитуды и относительную фазу ортогональных компонент либо используйте калиброванный круговой эталон. Применяйте одинаковое соглашение о направлении наблюдения.

Для идеального полностью поляризованного эллипса в одной точке отношение мощностей основной и противоположной круговых компонент равно [(AR+1)/(AR−1)]². В этой формуле AR линейное, не в dB.

При AR = 1 противоположная компонента математически равна нулю. Реальная проверка ограничена шумом, калибровкой и динамикой и не доказывает бесконечную развязку.

Только максимальная и минимальная мощность при вращении линейного зонда не определяют направление вращения поля.

3. Усиление и диаграмма

Измеряйте усиление нужной круговой компоненты в рабочем направлении. Без преобразования нельзя сравнивать суммарное усиление двух поляризаций с усилением одной компоненты.

Проверьте края луча. Хорошее AR на оси не описывает весь сектор. Сам тип поляризации не задаёт общие для всех антенн 5–10 dBi.

Между идеальными линейной и круговой поляризациями коэффициент передачи мощности равен 1/2, или потере около 3 dB. Игнорирование поляризации эталона может привести к ошибочному отнесению этой разницы к потерям антенны.

4. Согласование порта

Калибруйте VNA в плоскости питания и измеряйте S11 или КСВН. Через |Γ|: КСВН = (1+|Γ|)/(1−|Γ|).

При КСВН 2:1 получаем |Γ| = 1/3, отражённую мощность около 11,1% и потери рассогласования около 0,51 dB. Принятые 88,9% не обязательно излучаются полностью.

5. Радиационная и полная эффективность

Радиационная эффективность — доля принятой мощности, которая излучается. Полная включает также рассогласование. В простой однопортовой модели ηtotal = ηrad(1−|Γ|²).

Оценка возможна с помощью калиброванных радиационных измерений, подходящей реверберационной камеры или связи усиления с направленностью при соответствующих условиях. Отдельно AR, максимальное усиление и S11 недостаточны.

80% может быть целью проекта, но не обязательным свойством любой антенны круговой поляризации. Разделяйте функциональные требования и неопределённость метода.

Условия отчёта

  • Частоты, направления и соглашение поляризации.
  • Кабель, переходы и опорная плоскость.
  • Расстояние, область поля и отражения.
  • Зонд, фазовая связь каналов и шум.
  • Обтекатель и установленная конструкция.
  • Повторяемость и неопределённость.

Если требуются температурные или вибрационные испытания, задайте профиль и сравните RF-параметры до, во время или после воздействия по программе. Название вибростенда не определяет эффективность антенны и не заменяет измерение излучения.

Определения поляризации и эффективности помогают разделить пять показателей. Приёмка относится к конкретным условиям, а не одному общему порогу.

latest news
Scroll to Top
Blank Form (#3)