Согласование фидера с передающей антенной

29 
Рис. 2.14 
В рамках настоящего учебного пособия мы не будем рассматривать ме-
тоды и технические решения для достижения согласования. Эта тема заслужи-
вает отдельного рассмотрения. 
2.9. Поляризационные свойства
 
Векторы 𝐸 и 𝐻
радиоволн, излучаемых антенной в заданном направле-
нии, имеют определенную пространственно-временную ориентацию или, как 
принято говорить, поляризацию. Поляризационные свойства передающей ан-
тенны определяются по поляризации её поля излучения. Известно *6+, что в 
фиксированной точке пространства векторы электромагнитного поля, соответ-
ствующие плоской волне, и вектор плотности потока энергии (вектор Пойнтинга 
Π
) связаны соотношением 
Π
= 𝐸 , 𝐻 . 
(2.28) 
Пространственная ориентация тройки векторов, соответствующих форму-
ле (2.28), приведена на рис. 2.15. Так как векторы 𝐸 и 𝐻
взаимосвязаны, то 
обычно при рассмотрении вопросов, связанных с поляризацией радиоволн, ог-
раничиваются рассмотрением одного вектора 𝐸 .
Пусть в некоторой точке пространства 𝑂, принадлежащей плоскости 
𝑍 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡, вектор 𝐸 в течение периода колебания от 𝑡 = 0 до 𝑡 = 𝑇 остается 
параллельным фиксированной линии (в данном случае оси 𝑋), а значение мо-
дуля (длина вектора) в течение периода изменяется в интервале 𝐸
МАКС
, 0 , так 
как это показано на рис. 2.15. Волны, обладающие таким свойством, принято 
называть линейно поляризованными. Плоскость, проходящую через вектор Π
и 
вектор 𝐸 , называют плоскостью поляризации. В случае излучения антенной 
волн линейной поляризации положение плоскости поляризации в пространст-
ве остается неизменным. Если плоскость поляризации нормальна поверхности 
земли, то можно говорить о нормальной (или вертикальной) поляризации по-
ля. В том случае, когда плоскость поляризации параллельна поверхности зем-
ли, то речь идет о параллельной (или горизонтальной) поляризации поля. 
Радиопередатчик
Фидер
Генератор
г
U
г
Z
Антенна
А
ВХ
Z
Ф
W
Ф
W
Переходное 
устройство

30 
Рис. 2.15 
Рассмотрим другую ситуацию (рис. 2.16). Пусть в той же точке простран-
ства 𝑂 вектор 𝐸 в течение периода колебания совершает полный оборот вокруг 
направления распространения волны (ось 𝑍), сохраняя свою длину (значение 
модуля). Радиоволны такого типа называют волнами с круговой поляризацией. 
В зависимости от направления вращения вектора 𝐸 различают волны с правой 
и с левой круговой поляризацией. В случае правой круговой поляризации век-
тор 𝐸 (а вместе с ним и плоскость поляризации) вращается по часовой стрелке 
(если смотреть вдоль направления распространения волны), а в случае левой 
круговой поляризации — против часовой стрелки. На рис 2.16 направление 
вращения вектора 𝐸 соответствует правой круговой поляризации. 
Рис. 2.16 
t
4
T
4
T
4
T
4
T
E

H



МАКС
E

0
Т
МАКС
E

МАКС
E

X
Y
Z
const
Z
Плоскость

O
4
T
t

Y
X
2
T
t

4
3T
t

0

t
T
t

E

E

H



X
Y
Z
O
const
Z
Плоскость


31 
В общем случае (рис. 2.17), в заданной точке 𝑂 вектор 𝐸 в течение перио-
да колебания может и вращаться (как в случае круговой поляризации) и изме-
няться по модулю (как в случае линейной поляризации). Форма линии, описы-
ваемая при этом концом вектора 𝐸 , представляет собой эллипс, большая ось 
которого повернута относительно оси 𝑋 на некоторый угол. Волны такого типа 
принято называть эллиптически поляризованными. 
Рис. 2.17 
Отношение длины большой оси эллипса к длине его малой оси называет-
ся коэффициентом эллиптичности.
В курсах электродинамики и антенно-фидерных устройств, например, в 
*2+,*6+ показано, что линейно поляризованная волна и волна с круговой поля-
ризацией являются частными случаями эллиптически поляризованной волны. 
Там же сформулированы условия для формирования волн различной поляри-
зации. В рамах настоящего учебного пособия эти вопросы не рассматриваются. 
Линейная поляризация поля излучения обычно используется в системах, 
когда положение передающей и приемной антенны в пространстве не меняет-
ся, а среда не оказывает влияние на ориентацию плоскости поляризации. Такая 
ситуация имеет место, например, в наземном телевизионном вещании. При 
осуществлении связи с движущимися объектами, например, со спутниками, 
целесообразно использовать круговую поляризацию. 
Иногда в антеннах, предназначенных для излучения поля линейной по-
ляризации, возникает паразитное излучение с ортогональной (поперечной) по-
ляризацией. В этом случае различают основную или главную составляющую 
поляризации поля излучения и кросс-поляризационную (паразитную) состав-
ляющую.
E

X
Y
E

H



X
Y
Z
O
const
Z
Плоскость


32 
Существуют также системы радиосвязи, в которых каждая из ортогональ-
ных поляризаций используется для независимой передачи (приема) сообще-
ний. Для таких систем весьма важен вопрос реализации очень низкого уровня 
кросс-поляризационной составляющей. 

жүктеу/скачать 1,76 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: