基本介紹
- 中文名：水平極化
- 外文名：horizontal polarization
- 縮寫：HP
- 特點：垂直極化對應垂直偏振
- 套用領域：電子工程
- 國際標準：ANSI C63.4-2014
背景,特點,分類,全向天線,優劣比較,
背景
通俗地講，衛星的下行信號使用有垂直極化和水平極化兩種信號，目的是避免同頻干擾。相同頻率可以分別使用垂直和水平極化發射而互不干擾。這樣就達到了增加衛星容量之目的。 同樣接收端也使用垂直和水平高頻頭來接收相應的節信號節目了。普通高頻頭裡面有兩條探針，分別是接收水平和垂直信號而設計。通過接收機輸出的電壓來切換高頻頭裡面的信號了。
特點
在空間給定點上，電場強度E（矢量）是時間t的一元函式，隨著時間的推移，矢量端點在空間周期性地描繪出軌跡，如果該軌跡是直線，則稱為線極化。該軌跡直線垂直地面，稱垂直極化，如果水平於地面，稱水平極化。基本電振子的電場方向，在不同位置的確不一樣，近區場特別明顯，因此在遠區場即輻射場進行定義，這時遠區球面波近似為平面波，越遠越近似，電場方向固定，處處一樣，極化可定義且唯一。如果將基本電振子垂直放置，是垂直極化。
由於電波的特性，決定了水平極化傳播的信號在貼近地面時會在大地表面產生極化電流，極化電流因受大地阻抗影響產生熱能而使電場信號迅速衰減。電波的極化特性取決於發射天饋系統的極化特性。接收天線必須與發射天線具有相同的極化和旋向特性，以實現極化匹配，從而接收全部能量。若部分匹配，則只能接收部分能量。
分類
電波在空間傳播時，其電場矢量的瞬時取向稱為極化。極化方式有兩類：一種是線極化，一種是圓極化。其中線上極化方式下又分為水平極化和垂直極化；在圓極化方式下又分左旋圓極化和右旋圓極化。如果電波傳播時電場矢量的空間描出軌跡為一直線，它始終在一個平面內傳播，則稱為線極化波。線極化波又有水平極化波和垂直極化波之分。當電場強度方向垂直於地面時，此電波就稱為垂直極化波；當電場強度方向平行於地面時，此電波就稱為水平極化波。電波的極化特性取決於發射天饋系統的極化特性。接收天線必須與發射天線具有相同的極化和旋向特性，以實現極化匹配，從而接收全部能量。若部分匹配，則只能接收部分能量。
全向天線
水平極化全向天線
全向天線通常是指天線的方向圖在水平面內是一個無方向性的圓，全向天線有水平極化、垂直極化和圓極化。垂直極化近似電偶極子的輻射，水平極化近似磁偶極子的輻射。通常垂直極化全向天線的實現較容易，有單極天線、雙錐天線等形式。由於磁偶極子並不存在，所以水平極化全向天線需要靠組陣來實現，常見的形式有圓柱縫隙陣、圓柱微帶陣、旋轉場天線、Alford環等。而圓極化全向天線或者通過組合兩種極化的全向天線來實現，或者直接用螺旋天線實現。
優劣比較
水平極化全向天線優劣比較
波導縫隙天線有良好的全向性能即較小的不圓度，而且實現高增益容易，但是頻寬不滿足所要求的天線的技術指標，而且若用50 歐姆的連線埠匹配，將有一個波導過渡段的設計；同軸開槽天線、印刷Alford 環天線具有良好的全向性能即較好的不圓度，但是兩者的頻寬非常窄；印刷偶極子方陣的頻寬很寬，但是組成的方陣的方向圖不能滿足所要求的天線的技術指標；圓柱微帶共形天線頻寬和全向性能上都能基本達到所要求的天線的技術指標，若要實現高增益，則需組成圓柱共形的微帶面陣，加工不容易，而且饋電網路的一體化比較複雜。
