שְׁאֵלָה:
מהי קיטוב מעגלי באנטנה?
ifconfig
2020-04-15 05:16:18 UTC
view on stackexchange narkive permalink

ראיתי התייחסויות ליד שמאל ( LHCP ) ולקיטוב מעגלי ימני ( RHCP ) ביחס לאנטנות, במיוחד בהתייחס לאנטנות פטריות. מה ההבדל בין שני הקיטובים ומה המשמעות של אנטנה בקיטוב מעגלי?

שתיים תשובות:
FlashCactus
2020-04-16 10:23:54 UTC
view on stackexchange narkive permalink

זו הולכת להיות תשובה ארוכה אבל נשא אותי.

ראשית, עלי לדון בתופעת הקיטוב עצמה. כפי שאתה בוודאי יודע, גלים אלקטרומגנטיים אינם אלא שדות חשמליים ומגנטיים מתחלפים בחלל. חוקי היקום הזה מכתיבים ששדה חשמלי משתנה יוצר שדה מגנטי (מאונך), ושדה מגנטי משתנה ייצור שדה חשמלי (גם ניצב). זה מאפשר לשני השדות להאכיל זה את זה.

כעת, התמונה הנפוצה ביותר של גל EM שכנראה ראית היא משהו כזה: A linearly polarized wave

זהו גל מקוטב ליניארי. כאן, השדה החשמלי הוא אדום והשדה המגנטי הוא כחול. כל אחד מאלה תמיד מתנודד בכיוון מסוים (למשל השדה החשמלי אנכי והמגנטי אופקי). סוג זה של גל נוצר בדרך כלל עם אנטנות ישרות, בהן אלקטרונים נעים קדימה ואחורה לאורך האנטנה ובכך מייצרים את השדה החשמלי המתנודד באופן לינארי. זה מקוטב אנכית (כיוון הקיטוב הוא כיוון השדה החשמלי) ונוצר ככל הנראה על ידי אנטנה בכיוון אנכי.

בעוד שאנטנה מייצרת רק גלים של הקיטוב המתאים לה, היא יכולה לקבל גלים מקוטבים אחרת כל עוד האלקטרונים בתוך האנטנה יכולים לנוע באותו כיוון שהשדה החשמלי של הגל מתנודד. לדוגמא, אנטנה בכיוון 45 ° ביחס לקיטוב הגל הנכנס, עדיין תקבל את האות, מכיוון שהוא עדיין מתנודד קצת באותו כיוון, רק (פי 1.41) חלש יותר: האלקטרונים ב האנטנה עדיין יכולה לנוע למעלה ולמטה, כל עוד הם נעים מצד לצד כך שהם יישארו באנטנה. למעשה, המצב היחיד בו אנטנה כזאת תדחה (לא תקבל) אות לחלוטין היא אם האנטנה עומדת בניצב לכיוון הקיטוב: אלקטרונים כלל אינם יכולים לנוע אנכית באנטנה אופקית. . בכל שאר עמדות האנטנה יהיו בעלי עוצמות שונות של קליטה (או רווחים ), תלוי כמה הכיוונים שונים (במונחים מתמטיים, זה פרופורציונלי לתוצר הפנימי של שני הכיוונים).

סוג הקיטוב העיקרי הנוסף הוא קיטוב מעגלי , שבו השדה החשמלי לא רק מתנודד לכיוון אחד, אלא מסתובב סביב ציר (שלאורכו הגל מתפשט), עם שדה מגנטי הבא, ויוצר ספירלה כשהיא מתפשטת דרך החלל. ניתן לחשוב על אות מקוטב מעגלי כסכום של שני אנכיים מקוטבים לינארית, האחד פיגור קצת אחרי השני:

Circular-polarized wave as a sum of linearly polarized waves (שימו לב שהאדום וצבעים כחולים פירושם ש לא שדות חשמליים ומגנטיים כאן, זהו אותו שדה המוקרן לשני כיוונים.)

(לשם השלמה יש גם קיטוב אליפטי, שניתן נחשב כסכום של אות מעגלי וליניארי, או סכום של שני אותות ליניאריים שאינם חזקים באותה מידה).

לכל סיבוב חייב להיות כיוון, בכיוון השעון או נגד כיוון השעון, ביחס לכיוון בו הגל נע. זה מה שמבדיל בין אותות מקוטבים מעגליים ימניים לבין מקוטבים שמאליים. יש אנטנות שתוכננו במיוחד לפליטה ולקבלת גלים מקוטבים מעגלית, וגם עליהם להיות בעלי אחד משני הכיוונים האפשריים. אנטנת RHCP פולטת גלי RHCP, וזה נכון גם לגבי LHCP.

הקבלה מורכבת יותר. אנטנה ליניארית לא תקבל אותות מקוטבים במעגל אין בעיה, בשום כיוון שהיא (למעט אם היא מופנית ישירות למקור האות), מכיוון שכפי שדיברנו, בדיוק חצי מכוח האות הזה מקוטב ליניארית לכיוון האנטנה (והחצי השני בניצב, כך שחלק זה נדחה, ומכאן הרווח הוא 1/2 ומטה). ההפך הוא גם נכון: אנטנה מקוטבת מעגלית של שתי ידיים תקבל בשמחה (אם כי לא יותר מחצי רווח) כל אות מקוטב לינארי (שהוא חצי מקוטב מעגלי).

סוג האות היחיד שאנטנה מקוטבת במעגל הוא אות של יד כנגד. אנטנת RHCP תסרב לקבל אות LHCP, ולהיפך. וזו הסיבה העיקרית לכך שאנטנות אלה משמשות ב- FPV.

השלט של אותות וידאו בסביבות תעשייתיות וסביבות אחרות העשירות במשטחים המשקפים RF הוא התפשטות מרובת נתיבים , או רב מסלול , כידוע יותר. זהו מצב בו האות המשודר, מלבד קו ראייה ישיר, מתקבל באמצעות השתקפויות ממשטחים סמוכים. מכיוון שהאות המשתקף עובר דרך ארוכה יותר, הוא מגיע למשקפיכם מעט מאוחר יותר מהאות הישיר. עיכוב זה מספיק כדי שקצב הסריקה המהיר מאוד של וידאו אנלוגי יעבור קדימה כמה פיקסלים, כך שכיסוי האות המעוכב הזה (שיש בדרך כלל כמה מהם) על גבי המקור מייצר עיוותים קשים בתמונה.

הדבר הטוב מבחינתנו לגבי איתותים משתקפים, לעומת זאת, הוא שגל מקוטב במעגל הופך את ידיו בכל פעם שהוא מקפץ ממשהו, כך שגל RHCP משתקף הופך ל- LHCP ולהיפך (כאשר כיוון הנסיעה משתנה, בעוד שכיוון הסיבוב נשאר זהה), מה שאומר שהאנטנה תדחה את כל ההשתקפויות (היא לא תדחה השתקפויות כפולות, שתהיה להן הקיטוב המקורי, אך אלה חלשות יותר מביניהן).

בונוס נוסף הוא שהיא מאפשרת שיתוף רוחב פס טוב יותר אם טייסים בערוצים קרובים מעופפים באותות מנוגדים, שכן הפרעה אפשרית מהלהקה הסמוכה תידחה על ידי האנטנה המקבלת.

ככל שההבדל בין RHCP לעומת LHCP הולך, כפי שאתה יכול s ee, אף אחד מהם לא טוב יותר מהשני מבחינה פיזית, הם שני צדדים של אותו מטבע. עם זאת, לגבי טיסה בפועל יש הבדלים אם אינך טס לבד. מבחינה היסטורית, RHCP היה נפוץ פי כמה מאשר LHCP, וזה אומר שני דברים:

  1. עם אנטנת RHCP, אתה יכול לצפות כמעט בכל אחד, והם יכולים לצפות בך, ואילו עם אנטנת LHCP. זה הרבה פחות סביר לשני הכיוונים (אם כי אפשר לצפות בשתי הקיטוב המעגלי בעזרת אנטנה דיפול).
  2. קל יותר להפריע לאחרים (ולגרום להפרעות להם) אם אתה טס באותה קיטוב, כך ש- RHCP בדרך כלל יהיה רועש יותר ונוטה להפרעות לכל הסובבים.

אם אתה לא מרוץ, הנקודה השנייה כנראה לא משנה, פשוט הרחק כמה ערוצים. אם כן, סביר להניח שיהיו לך אנטנות RHCP וגם LHCP ותהיה מוכן לעבור לפי הוראות המארגנים. ובכל זאת, גם אם אינך רוכב, זה יכול להיות שווה שיהיו לך כמה אנטנות LHCP בתיק הטיסה שלך כאשר הרבה אנשים באוויר; תקבל אות נקייה הרבה יותר בצורה כזו (וגם הם יקבלו)!

אנטנות מקבלות מסוימות, כמו תיקון ההזנה המשולש, יכולות להיות RHCP או LHCP, תלוי איפה אתה מצמיד את קו הזנה . אלה יכולים להיות שווים אם אינך יכול להחליט או להחליף קיטוב לעיתים קרובות, או סתם לצמצם את מספר האנטנות לבעלות.

+1 וואו, איזו תשובה יסודית! תודה, למדתי כאן די מואר.
Daniil
2020-04-15 05:23:54 UTC
view on stackexchange narkive permalink

תמונה המציגה את ההבדל:

image

תיאור מ ויקיפדיה:

גל מקוטב מעגלי יכול להסתובב באחד משני המובנים האפשריים: קיטוב מעגלי ימני שבו וקטור השדה החשמלי מסתובב במובן ימני ביחס לכיוון התפשטות, ו קיטוב מעגלי שמאלי שבו הווקטור מסתובב במובן שמאלי.

ההגדרה הבסיסית של אנטנה מקוטבת מעגלית: אנטנות מקוטבות מעגלית (CP) הם סוג של אנטנה עם קיטוב מעגלי.

אולי כדאי לגעת בהשפעה של אנטנות מקוטבות מעגלית. איך הם עוזרים לסנן את האותות המשתקפים מכיוון שכאשר האות קופץ הוא משנה את הקוטביות.
@WillBo רק אומר, אתה יכול לכתוב תשובה משלך. יש לתמוך בתשובות מרובות בכל שאלה ב- SE.


שאלה ותשובה זו תורגמה אוטומטית מהשפה האנגלית.התוכן המקורי זמין ב- stackexchange, ואנו מודים לו על רישיון cc by-sa 4.0 עליו הוא מופץ.
Loading...