이중 편파 혼 안테나의 이점: 격리·패턴·다이버시티

이중 편파 혼은 하나의 개구로 두 개의 지정된 편파 경로를 다루는 안테나입니다. 장점은 포트 격리, 방사 패턴, 손실과 신호 처리에 따라 달라집니다. 포트가 두 개라는 사실만으로 3 dB 추가 이득이나 일정한 속도 증가가 생기지는 않습니다.

이중 편파의 의미

수평·수직 같은 두 직교 선형 편파가 한 예입니다. 각 모드를 적절히 여기하고 분리하는 구조가 필요하며 OMT를 사용할 수 있습니다. 혼의 외형만으로 두 독립 채널이 만들어지지는 않습니다.

원형 편파는 직교 성분의 진폭과 위상 관계로 형성합니다. 이중 선형 편파와 동시에 다루는 우·좌 원형 편파는 서로 다른 구현 설명입니다. 포트와 편파 기준을 먼저 정의합니다.

어떤 이점이 가능한가

측정에서는 두 장 성분을 각각 분석할 수 있습니다. 통신에서는 적합한 구조와 수신기가 편파 다이버시티를 활용하거나 서로 다른 데이터 흐름을 전달할 수 있습니다.

다이버시티와 편파를 이용한 다중화는 목적이 다릅니다. 결과는 채널, 상관, 자원과 수신기에 좌우되며 임의의 포트 두 개가 유효 속도를 두 배로 만들지 않습니다.

공통 개구는 별도 안테나 수를 줄이고 방향 정렬을 단순화할 수 있습니다. 다만 분리기, 전환부, 케이블과 지지 구조가 필요하므로 무게가 항상 40% 줄어드는 것은 아닙니다.

포트 격리와 교차 편파

포트 격리는 정의한 다중 포트 구조 내부에서 다른 포트로 전달되는 성분을 측정합니다. 교차 편파는 지정된 방향과 편파 기저에서 방사·수신되는 장의 성분을 비교합니다.

두 지표가 같은 것은 아닙니다. 포트가 잘 격리되어도 모든 각도에서 동일한 편파 순도를 보장하지 않습니다.

정해진 측정 조건에서 S21이 −30 dB이면 양의 격리도는 30 dB, 전력비는 0.001입니다. 부호 정의 없이 «격리도 −30 dB 미만»으로만 적으면 혼동할 수 있습니다.

방향과 편파 정렬

두 이상적인 선형 편파의 각도 차가 θ일 때 전력 결합비는 cos²θ입니다. 45°이면 0.5, 즉 약 3.01 dB 손실입니다. 이는 편파 불일치 예이며 두 번째 포트가 주는 필수 보너스가 아닙니다.

기저 방향, 위상 중심과 두 패턴의 대칭성을 확인합니다. 주축에서 벗어난 각도나 대역 끝에서는 편파 특성이 달라질 수 있습니다.

비와 채널 변화

강수나 전파 경로는 감쇠와 편파 변화를 일으킬 수 있습니다. 이중 편파가 있다는 이유만으로 강우 감쇠 자체가 제거되지는 않습니다.

해당 경로의 강수 조건, 주파수, 편파 분리와 수신 처리를 포함해 가용도를 검토합니다. 기상 레이더에서 편파 측정값을 얻는 것과 통신 링크의 용량을 높이는 것도 서로 다른 응용입니다.

전력과 연결 조건

각 경로의 평균·피크 전력, 다른 포트의 종단과 허용 반사를 명시합니다. 두 송신기를 임의의 수동 분배기에 연결하면 원하는 격리가 얻어진다고 가정하지 않습니다.

낮은 전력에서의 좋은 S파라미터는 높은 전력 내성의 증명이 아닙니다. 포트 정의와 기준면을 일치시켜 시험합니다.

비교표에 넣을 사양

범주	조건
편파	기저, 방향과 포트.
RF	대역 내 반사, 손실과 격리.
방사	두 패턴과 교차 편파.
운전	전력, 온도와 부하.
시스템	다이버시티 또는 독립 데이터 흐름.

편파의 기초와 혼 안테나 원리를 참고하십시오. 92% 처리량 같은 수치는 시스템과 측정 조건이 있을 때만 의미가 있습니다.