اليڪٽرانڪ انجنيئر ڄاڻن ٿا ته اينٽيننا ميڪسويل جي مساواتن پاران بيان ڪيل برقياتي مقناطيسي (EM) توانائي جي لهرن جي صورت ۾ سگنل موڪلي ۽ وصول ڪن ٿا. جيئن ته ڪيترن ئي عنوانن سان، اهي مساواتون، ۽ پروپيگيشن، برقياتي مقناطيس جي ملڪيت، مختلف سطحن تي اڀياس ڪري سگھجن ٿيون، نسبتا معيار جي اصطلاحن کان پيچيده مساواتن تائين.
برقياتي مقناطيسي توانائي جي پروپيگيشن جا ڪيترائي پهلو آهن، جن مان هڪ پولارائيزيشن آهي، جنهن ۾ ايپليڪيشنن ۽ انهن جي اينٽيننا ڊيزائن ۾ اثر يا پريشاني جا مختلف درجا هوندا. پولرائيزيشن جا بنيادي اصول سڀني برقي مقناطيسي شعاعن تي لاڳو ٿين ٿا، بشمول RF/وائرلیس، آپٽيڪل انرجي، ۽ اڪثر ڪري آپٽيڪل ايپليڪيشنن ۾ استعمال ٿيندا آهن.
antenna polarization ڇا آهي؟
پولرائيزيشن کي سمجهڻ کان اڳ، اسان کي سڀ کان پهريان برقي مقناطيسي لهرن جي بنيادي اصولن کي سمجهڻ گهرجي. اهي لهرون اليڪٽرڪ فيلڊز (E fields) ۽ مقناطيسي شعبن (H fields) مان ٺهيل آهن ۽ هڪ طرف هلن ٿيون. E ۽ H شعبا هڪ ٻئي ڏانهن ۽ جهاز جي موج جي پروپيگيشن جي هدايت ڏانهن بيٺل آهن.
پولرائيزيشن سگنل ٽرانسميٽر جي نقطي نظر کان اي-فيلڊ جهاز ڏانهن اشارو ڪري ٿو: افقي پولرائزيشن لاء، برقي ميدان افقي جهاز ۾ طرف طرف منتقل ٿيندو، جڏهن ته عمودي پولرائيزيشن لاء، برقي ميدان عمودي جهاز ۾ مٿي ۽ هيٺ مٿي ڪندو. شڪل 1).
شڪل 1: برقياتي مقناطيسي توانائي جي لهرن تي مشتمل آهن باهمي طور تي بيٺل E ۽ H فيلڊ اجزاء
لڪير پولرائيزيشن ۽ سرڪلر پولرائزيشن
پولرائزيشن جي طريقن ۾ شامل آهن:
بنيادي لڪير پولرائيزيشن ۾، ٻه ممڪن پولرائزيشن هڪ ٻئي ڏانهن آرٿوگونل (لمبائي) آهن (شڪل 2). نظريي ۾، افقي طور تي پولرائز حاصل ڪندڙ اينٽينا عمودي طور تي پولر ٿيل اينٽينا مان سگنل "ڏس" نه سگهندو ۽ ان جي برعڪس، جيتوڻيڪ ٻئي هڪ ئي فريڪوئنسي تي هلندا آهن. بهتر اهي جڙيل آهن، وڌيڪ سگنل قبضو ڪيو ويندو آهي، ۽ توانائي جي منتقلي کي وڌ ۾ وڌ ڪيو ويندو آهي جڏهن پولرائيزيشن ميچ.
شڪل 2: لڪير پولرائيزيشن ٻن پولرائيزيشن جا آپشن مهيا ڪري ٿي ساڄي ڪنڊن تي هڪ ٻئي کي
اينٽينا جي ترڪي پولرائيزيشن هڪ قسم جي لڪير پولرائزيشن آهي. بنيادي افقي ۽ عمودي پولرائزيشن وانگر، هي پولرائزيشن صرف زميني ماحول ۾ احساس پيدا ڪري ٿي. اوبليڪ پولرائزيشن ±45 درجا جي زاويه تي آهي افقي ريفرنس جهاز ڏانهن. جڏهن ته هي حقيقت ۾ لڪير پولرائزيشن جو هڪ ٻيو روپ آهي، اصطلاح "ليڪ" عام طور تي صرف افقي يا عمودي طور تي پولر ٿيل اينٽينن ڏانهن اشارو ڪري ٿو.
ڪجھ نقصانن جي باوجود، سگنل موڪليا ويا (يا وصول ڪيا ويا) ڊرون اينٽينا ذريعي صرف افقي يا عمودي پولر ٿيل اينٽينن سان ممڪن هوندا آهن. اوبلائيڪل پولرائزڊ اينٽينا مفيد هوندا آهن جڏهن هڪ يا ٻئي اينٽينن جي پولرائزيشن نامعلوم هجي يا استعمال دوران تبديل ٿي وڃي.
سرڪيولر پولرائزيشن (CP) لڪير پولرائزيشن کان وڌيڪ پيچيده آهي. هن موڊ ۾، پولارائيزيشن E فيلڊ ویکٹر جي نمائندگي ڪري ٿو جيئن سگنل پروپيگٽ ڪري ٿو. جڏهن ساڄي طرف گھمايو وڃي (ٽرانسميٽر کان ٻاهر ڏسڻ ۾)، سرڪيولر پولرائزيشن کي ساڄي هٿ واري سرڪيولر پولرائزيشن (RHCP) چئبو آهي؛ جڏهن کاٻي طرف گھمايو وڃي، کاٻي هٿ واري سرڪيولر پولرائزيشن (LHCP) (شڪل 3)
شڪل 3: گول پولرائيزيشن ۾، برقي مقناطيسي موج جو E فيلڊ ویکٹر گھمندو آهي؛ هي گردش ساڄي هٿ يا کاٻي هٿ ٿي سگهي ٿو
هڪ سي پي سگنل ٻن آرٿوگونل لهرن تي مشتمل آهي جيڪي مرحلي کان ٻاهر آهن. CP سگنل پيدا ڪرڻ لاء ٽي حالتون گهربل آهن. E فيلڊ لازمي طور تي ٻن آرٿوگونل اجزاء تي مشتمل هجي؛ ٻن حصن کي مرحلي مان 90 درجا هجڻ گهرجي ۽ طول و عرض ۾ برابر. سي پي پيدا ڪرڻ جو هڪ سادو طريقو هيليڪل اينٽينا استعمال ڪرڻ آهي.
Elliptical polarization (EP) CP جو ھڪڙو قسم آھي. بيضوي طور تي پولر ٿيل لهرون آهن جيڪي پيدا ٿين ٿيون ٻن لڪيريءَ سان پولرائزڊ لهرن، جهڙوڪ CP لهرون. جڏهن اڻ برابري طول و عرض سان ٻه باهمي عمدي لڪيريءَ سان پولرائزڊ لهرن کي گڏ ڪيو وڃي ٿو، هڪ elliptically polarized wave پيدا ٿئي ٿي.
پولرائيزيشن بي ميل اينٽينن جي وچ ۾ پولرائيزيشن نقصان فيڪٽر (PLF) پاران بيان ڪيو ويو آهي. هي پيٽرولر ڊيسيبلز (dB) ۾ ظاهر ڪيو ويو آهي ۽ انٽينا جي منتقلي ۽ وصول ڪرڻ جي وچ ۾ پولرائزيشن زاوي ۾ فرق جو ڪم آهي. نظرياتي طور تي، PLF مڪمل طور تي ترتيب ڏنل اينٽينا لاءِ 0 dB (ڪو نقصان نه) کان وٺي لامحدود ڊي بي (لامحدود نقصان) تائين مڪمل طور تي آرٿوگونل اينٽينا لاءِ ٿي سگھي ٿو.
حقيقت ۾، جيتوڻيڪ، پولرائيزيشن جي ترتيب (يا غلط ترتيب) مڪمل نه آهي ڇو ته اينٽينا جي مشيني پوزيشن، صارف جي رويي، چينل جي تحريف، ملٽي پاٿ ريفريڪشن، ۽ ٻيا واقعا منتقل ٿيل برقياتي مقناطيسي فيلڊ جي ڪنياتي تحريف جو سبب بڻجي سگهن ٿا. شروعات ۾، 10 - 30 dB يا ان کان وڌيڪ سگنل پار پولرائزيشن "ليڪيج" آرٿوگونل پولرائزيشن مان هوندو، جيڪو ڪجهه حالتن ۾ گهربل سگنل جي بحالي ۾ مداخلت ڪرڻ لاء ڪافي هوندو.
ان جي ابتڙ، مثالي پولرائيزيشن سان ٻه ترتيب ڏنل اينٽينن لاءِ حقيقي PLF شايد 10 dB، 20 dB، يا وڌيڪ، حالتن جي لحاظ کان، ۽ سگنل جي بحالي ۾ رڪاوٽ ٿي سگھي ٿي. ٻين لفظن ۾، اڻڄاتل ڪراس-پولرائزيشن ۽ PLF ٻنهي طريقن سان ڪم ڪري سگهن ٿا گهربل سگنل سان مداخلت ڪندي يا گهربل سگنل جي طاقت کي گهٽائڻ سان.
پولرائزيشن جي پرواهه ڇو؟
پولرائيزيشن ٻن طريقن سان ڪم ڪري ٿي: ٻه اينٽيننا جيتري وڌيڪ ترتيب ڏنل آهن ۽ ساڳيا پولرائزيشن آهن، وصول ٿيل سگنل جي طاقت بهتر آهي. ان جي ابتڙ، خراب پولرائزيشن جي ترتيب وصول ڪندڙن لاءِ وڌيڪ ڏکيو بڻائي ٿي، يا ته ارادو رکندڙ يا غير مطمئن، ڪافي دلچسپي جي سگنل کي پڪڙڻ لاءِ. ڪيترين ئي صورتن ۾، "چينل" منتقل ٿيل پولرائزيشن کي خراب ڪري ٿو، يا هڪ يا ٻئي اينٽيننا هڪ مقرر جامد هدايت ۾ نه آهن.
پولارائزيشن کي استعمال ڪرڻ جو انتخاب عام طور تي تنصيب يا ماحول جي حالتن طرفان طئي ڪيو ويندو آهي. مثال طور، افقي طور تي پولر ٿيل اينٽينا بهتر ڪارڪردگي ڪندو ۽ ان جي پولرائزيشن کي برقرار رکندو جڏهن ڇت جي ويجهو نصب ڪيو ويندو؛ ان جي ابتڙ، هڪ عمدي طور تي پولرائزڊ اينٽينا بهتر ڪارڪردگي ڪندو ۽ ان جي پولرائزيشن ڪارڪردگي کي برقرار رکندو جڏهن هڪ پاسي واري ڀت جي ويجهو نصب ڪيو وڃي.
وڏي پيماني تي استعمال ٿيل ڊپول اينٽينا (سادو يا فولڊ) افقي طور تي ان جي "عام" چڙهڻ واري رخ ۾ پولرائز ٿيل آهي (شڪل 4) ۽ اڪثر 90 درجا گھمايو ويندو آهي عمودي پولرائزيشن کي فرض ڪرڻ لاءِ جڏهن گهربل هجي يا ترجيحي پولرائزيشن موڊ کي سپورٽ ڪرڻ لاءِ (شڪل 5).
شڪل 4: هڪ ڊپول اينٽينا عام طور تي افقي طور تي ان جي ماسٽ تي نصب ڪيو ويندو آهي افقي پولرائيزيشن مهيا ڪرڻ لاء
شڪل 5: ايپليڪيشنن لاءِ جن کي عمودي پولرائزيشن جي ضرورت هوندي آهي، ڊيپول اينٽينا ان مطابق لڳائي سگهجي ٿي جتي اينٽينا پڪڙي ٿي
عمودي پولرائيزيشن عام طور تي هٿ ۾ رکيل موبائيل ريڊيوز لاءِ استعمال ڪيو ويندو آهي، جهڙوڪ جيڪي پهرين جواب ڏيڻ وارن پاران استعمال ڪيا ويندا آهن، ڇاڪاڻ ته ڪيترائي عمودي پولرائزڊ ريڊيو اينٽينا ڊزائينون پڻ هڪ omnidirectional تابڪاري نموني مهيا ڪن ٿيون. تنهن ڪري، اهڙي اينٽينن کي ٻيهر ترتيب ڏيڻ جي ضرورت ناهي جيتوڻيڪ ريڊيو ۽ اينٽينا جو رخ تبديل ٿي وڃي.
3 - 30 MHz هاء فريڪوئنسي (HF) فريڪوئنسي اينٽيننا عام طور تي ٺهيل آهن جيئن سادي ڊگهن تارن کي بریکٹ جي وچ ۾ افقي طور تي گڏ ڪيو وڃي. ان جي ڊيگهه طول موج (10 - 100 م) طرفان طئي ڪئي وئي آهي. هن قسم جي اينٽينا قدرتي طور تي افقي طور تي پولرائز ٿيل آهي.
اهو قابل ذڪر آهي ته هن بينڊ کي "اعلي تعدد" جي طور تي حوالو ڏنو ويو ڏهاڪن اڳ شروع ڪيو، جڏهن 30 MHz واقعي اعلي تعدد هئي. جيتوڻيڪ اها وضاحت هاڻي پراڻي لڳي ٿي، اها بين الاقوامي ٽيليڪميونيڪيشن يونين طرفان هڪ سرڪاري عهدو آهي ۽ اڃا تائين وڏي پيماني تي استعمال ٿئي ٿي.
ترجيحي پولرائيزيشن ٻن طريقن سان طئي ٿي سگھي ٿي: يا ته 300 kHz - 3 MHz وچولي لهر (MW) بينڊ استعمال ڪندي براڊڪاسٽ سامان ذريعي مضبوط شارٽ رينج سگنلنگ لاءِ زميني لهرون استعمال ڪندي، يا آئن اسپيئر لنڪ ذريعي ڊگهي فاصلي لاءِ آسماني لهرن کي استعمال ڪندي. عام طور تي ڳالهائڻ، عمدي طور تي پولرائز ٿيل اينٽينن کي بهتر زميني لهر جي پروپيگيشن هوندي آهي، جڏهن ته افقي طور تي پولر ٿيل اينٽينن ۾ بهتر آسمان جي لهر جي ڪارڪردگي هوندي آهي.
سرڪيولر پولرائزيشن سيٽلائيٽ لاءِ وڏي پيماني تي استعمال ٿئي ٿي ڇو ته گرائونڊ اسٽيشنن ۽ ٻين سيٽلائيٽس جي حوالي سان سيٽلائيٽ جو رخ مسلسل تبديل ٿي رهيو آهي. ٽرانسمٽ ۽ وصول ڪندڙ اينٽينن جي وچ ۾ ڪارڪردگي تمام وڏي آهي جڏهن ٻنهي کي گول طور تي پولرائز ڪيو ويو آهي، پر لڪير طور تي پولر ٿيل اينٽيننا استعمال ڪري سگھجن ٿا CP اينٽينن سان، جيتوڻيڪ اتي پولرائزيشن نقصان جو عنصر آهي.
5G سسٽم لاءِ پولرائزيشن پڻ اهم آهي. ڪجھ 5G گھڻن-انپٽ/ملٽيپل-آئوٽ پُٽ (MIMO) اينٽينا ايريز پولرائيزيشن کي استعمال ڪندي وڌيڪ موثر طريقي سان دستياب اسپيڪٽرم کي استعمال ڪرڻ لاءِ وڌايل ان پٽ حاصل ڪن ٿا. اهو حاصل ڪيو ويو آهي مختلف سگنل پولرائزيشن جي ميلاپ ۽ اينٽينن جي مقامي ملٽي پلڪسنگ (خلائي تنوع).
سسٽم ٻن ڊيٽا اسٽريمز کي منتقل ڪري سگهي ٿو ڇاڪاڻ ته ڊيٽا اسٽريمز آزاد آرٿوگونلي پولرائزڊ اينٽينن سان ڳنڍيل آهن ۽ آزاديءَ سان بحال ٿي سگهن ٿيون. جيتوڻيڪ ڪي ڪراس-پولرائيزيشن موجود آهن رستي ۽ چينل جي تحريف، عڪاسي، ملٽي پاٿ، ۽ ٻين خرابين جي ڪري، وصول ڪندڙ هر اصل سگنل کي بحال ڪرڻ لاء نفيس الگورتھم استعمال ڪري ٿو، نتيجي ۾ گهٽ بٽ غلطي جي شرح (BER) ۽ آخرڪار بهتر اسپيڪٽرم استعمال.
نتيجي ۾
پولرائزيشن هڪ اهم اينٽينا ملڪيت آهي جنهن کي اڪثر نظرانداز ڪيو ويندو آهي. لڪير (بشمول افقي ۽ عمودي) پولرائيزيشن، ٿلهي پولرائيزيشن، سرڪلر پولرائزيشن ۽ elliptical polarization مختلف ايپليڪيشنن لاءِ استعمال ٿيندا آهن. آخر کان آخر تائين آر ايف جي ڪارڪردگي جي حد هڪ اينٽينا حاصل ڪري سگهي ٿي ان جو دارومدار ان جي لاڳاپي ۽ ترتيب تي منحصر آهي. معياري اينٽينن ۾ مختلف پولرائزيشن هونديون آهن ۽ اهي اسپيڪٽرم جي مختلف حصن لاءِ موزون آهن، جيڪي ٽارگيٽ ايپليڪيشن لاءِ ترجيحي پولرائزيشن مهيا ڪن ٿيون.
تجويز ڪيل مصنوعات:
| RM-ڊي پي ايڇ اي 2030-15 | ||
| پيرا ميٽر | عام | يونٽس |
| تعدد جي حد | 20-30 | GHz |
| حاصل | 15 ٽائپ. | dBi |
| وي ايس ڊبليو آر | 1.3 ٽائپ. | |
| پولارائزيشن | ٻٽي لڪير | |
| ڪراس پول. اڪيلائي | 60 ٽائپ. | dB |
| پورٽ آئسوليشن | 70 قسم. | dB |
| ڳنڍيندڙ | SMA-Fايميل | |
| مواد | Al | |
| ختم ڪرڻ | رنگ | |
| ماپ(L*W*H) | 83.9*39.6*69.4(±5) | mm |
| وزن | 0.074 | kg |
| RM-BDHA118-10 | ||
| شيءِ | تفصيل | يونٽ |
| تعدد جي حد | 1-18 | GHz |
| حاصل | 10 ٽائپ. | dBi |
| وي ايس ڊبليو آر | 1.5 ٽائپ. | |
| پولارائزيشن | لڪير | |
| ڪراس پو. اڪيلائي | 30 ٽائپ. | dB |
| ڳنڍيندڙ | SMA- عورت | |
| ختم ڪرڻ | Pنه | |
| مواد | Al | |
| ماپ(L*W*H) | 182.4*185.1*116.6(±5) | mm |
| وزن | 0.603 | kg |
| RM-CDPHA218-15 | ||
| پيرا ميٽر | عام | يونٽس |
| تعدد جي حد | 2-18 | GHz |
| حاصل | 15 ٽائپ. | dBi |
| وي ايس ڊبليو آر | 1.5 ٽائپ. |
|
| پولارائزيشن | ٻٽي لڪير |
|
| ڪراس پول. اڪيلائي | 40 | dB |
| پورٽ آئسوليشن | 40 | dB |
| ڳنڍيندڙ | SMA-F |
|
| مٿاڇري جو علاج | Pنه |
|
| ماپ(L*W*H) | 276*147*147(±5) | mm |
| وزن | 0.945 | kg |
| مواد | Al |
|
| آپريٽنگ جي درجه حرارت | -40-+85 | °C |
| RM-BDPHA9395-22 | ||
| پيرا ميٽر | عام | يونٽس |
| تعدد جي حد | 93-95 | GHz |
| حاصل | 22 ٽائپ. | dBi |
| وي ايس ڊبليو آر | 1.3 ٽائپ. |
|
| پولارائزيشن | ٻٽي لڪير |
|
| ڪراس پول. اڪيلائي | 60 ٽائپ. | dB |
| پورٽ آئسوليشن | 67 ٽائپ. | dB |
| ڳنڍيندڙ | WR10 |
|
| مواد | Cu |
|
| ختم ڪرڻ | گولڊن |
|
| ماپ(L*W*H) | 69.3*19.1*21.2 (±5) | mm |
| وزن | 0.015 | kg |
پوسٽ جو وقت: اپريل-11-2024
