Crosspolarisation - ein Phänomen, das bei der Übertragung und dem Empfang von Funksignalen auftritt und mit einer Änderung der Polarisation während der Verbreitung verbunden ist. Polarisation ist die Ausrichtung des elektrischen oder magnetischen Feldes einer Radiowelle.
Der Querpolarisierungsgrad einer Antenne ist ein Indikator, der die Fähigkeit einer Antenne charakterisiert, Signale mit unerwünschter Polarisation zu unterdrücken. Je niedriger der Querpolarisierungsgrad ist, desto effizienter arbeitet die Antenne bei hoher Störfestigkeit und geringerem Einfluss reflektierter Signale.
Die Kreuzpolarisation kann aus verschiedenen Gründen auftreten, z. B. der Reflexion eines Signals von verschiedenen Oberflächen, der Mehrwegausbreitung von Radiowellen und der Wechselwirkung von Signalen unterschiedlicher Polarisation. In solchen Fällen tritt eine Crosspolarisation auf, die die Qualität der Signalübertragung und des Empfangs erheblich beeinträchtigen kann.
Die Lösung für das Problem der Crosspolarisation besteht darin, Antennen mit geringer Crosspolarisation zu verwenden. Such Antennas are designed to provide high isolation between vertical and horizontal polarizations, reducing interference from noise and unwanted signals. Dies gewährleistet eine zuverlässigere und stabilere Kommunikation, insbesondere bei starken Störungen und schlechten Wetterbedingungen.
Das Konzept der Kreuzpolarisierungsebene
Eine Kreuzpolarisation tritt auf, wenn das übertragene Signal eine Polarisationsform aufweist und die Antenne, die für den Empfang des Signals vorgesehen ist, auf eine andere Polarisationsform eingestellt ist. Das Endergebnis ist eine Verschlechterung der Signalqualität und eine Abnahme der Antennenleistung.
Der Grenzwert wird in Dezibel (dB) gemessen und wird durch das Verhältnis der Leistung des empfangenen Signals, das der Polarisationsform entspricht, zur Leistung der unerwünschten Polarisationsform bestimmt. Je niedriger der Grenzwert für die Kreuzpolarisation ist, desto besser funktioniert die Antenne bei unnötiger Polarisation.
Sie können das Problem der Kreuzpolarisation auf verschiedene Arten vermeiden - Antennen mit guten Isolationseigenschaften zwischen den Polarisationen verwenden, die richtige Ausrichtung der Antennen anhand der Untersuchung der Signalausbreitungsbedingungen auswählen und Computersimulationen verwenden, um die Leistung der Antennen zu optimieren.
Wert des Antennenkreuzpolarisationsniveaus
Wenn der Grenzwert niedrig ist, unterdrückt die Antenne Störungen und Fremdsignale gut, da sie eine gute Selektivität aufweist. Umgekehrt kann ein hohes Maß an Crosspolarisation bedeuten, dass die Antenne anfälliger für Störungen und Fremdsignale ist, was sich auf die Qualität des Empfangs oder der Datenübertragung auswirken kann.
Die Bewertung der Kreuzpolarisation ist besonders wichtig bei der Entwicklung und Installation von Antennen für Kommunikation, Funkleitungen, Satellitenkommunikation und anderen Systemen, bei denen eine hohe Zuverlässigkeit und Signalqualität erforderlich ist. Die richtige Wahl der Antennen unter Berücksichtigung der Querspolarisationsstufe hilft, Störungen zu reduzieren und einen stabilen Betrieb des Kommunikationssystems zu gewährleisten.
Das Niveau der Crosspolarisation und ihre Wirkung
Die Crosspolarisation kann in verschiedenen Situationen auftreten, z. B. wenn Hindernisse zwischen Antenne und Signalquelle vorhanden sind oder wenn sich das Signal Mehrweg ausbreitet. Dies kann zu Signalverzerrungen und zu einer Verschlechterung der Kommunikationsqualität führen.
Der Querspolarisierungsgrad wird in Dezibel (dB) gemessen und bestimmt, wie stark die Antenne senkrechte Polarisationssignale unterdrückt. Je größer der Wert in dB ist, desto besser unterdrückt die Antenne die Kreuzpolarisationssignale.
Der Einfluss der Crosspolarisation auf den Betrieb der Antenne kann erheblich sein. Wenn der Querpolarisierungsgrad niedrig ist, mischen sich Signale, die senkrecht zur Hauptstrahlungsebene polarisiert sind, mit dem gewünschten Signal und können Störungen und Verzerrungen verursachen. Dies kann die Kommunikationsqualität erheblich beeinträchtigen und die Übertragungsreichweite verringern.
Daher ist bei der Auswahl der Antenne auf das Niveau der Kreuzpolarisation zu achten. Es ist ratsam, Antennen mit geringer Kreuzpolarisation zu wählen, um eine stabile und zuverlässige Kommunikation zu gewährleisten.
Einfluss auf die Signalqualität
Der Grad der antennenübergreifenden Polarisation spielt eine wichtige Rolle bei der Bestimmung der Signalqualität. Es zeigt die Fähigkeit der Antenne an, Signale zu trennen, die über verschiedene Achsen polarisiert sind. Je niedriger der Crosspolarisierungsgrad ist, desto besser wird die Signalqualität gesendet und empfangen.
Der Grad der Crosspolarisation wird durch das interne Design der Antenne und ihre Eigenschaften bestimmt. Bei einer hohen Kreuzpolarisation können sich einige Signale überlappen oder verzerren, was zu einer Verschlechterung des Signals und zu einem Verlust der Datenqualität führt.
Der Einfluss der Crosspolarisation auf die Signalqualität ist besonders in Umgebungen mit gesättigten Hochfrequenzumgebungen, in denen es viele multidirektionale Signalquellen gibt, spürbar. Bei Antennen mit hoher Kreuzpolarisation können verzerrte Signale vermischt werden, was zu einer Verschlechterung der Übertragungsqualität und zum Verlust nützlicher Informationen führt.
Um eine stabile und qualitativ hochwertige Funkverbindung herzustellen, wird die Verwendung von Antennen mit geringer Kreuzpolarisation empfohlen. Dadurch werden die Auswirkungen von Störungen und Verzerrungen minimiert und eine zuverlässige und effiziente Datenübertragung gewährleistet.
Auswirkungen auf die Störfestigkeit
Wenn eine Crosspolarisation stattfindet, wird ein Teil der an die Antenne gesendeten Signalenergie reflektiert oder abgelenkt, anstatt von der Antenne empfangen zu werden. Dies kann zu einer Verringerung des Signalpegels und zu einer Verschlechterung der Kommunikationsqualität führen.
Ein höheres Maß an Crosspolarisation kann die Wahrscheinlichkeit von Störungen im Kommunikationssystem erhöhen. Störungen können durch verschiedene Faktoren wie Spannungsstöße, elektromagnetische Strahlung oder andere Störquellen verursacht werden.
Die Verringerung des Antennenüberschreitungsniveaus erhöht die Störfestigkeit des Kommunikationssystems. Dies ist besonders wichtig für Funksysteme, die über große Entfernungen arbeiten und unterschiedlichen äußeren Einflüssen ausgesetzt sind, z. B. in städtischen Umgebungen oder auf hoher See.
Wie kann ich den Grad der Crosspolarisation bestimmen
Es gibt verschiedene Methoden, um den Grad der Kreuzpolarisation zu bestimmen, einschließlich der Fernerkundung der Erde und der Verwendung spezieller Messgeräte. Die häufigste und günstigste Methode ist jedoch die Verwendung von Spektrumanalysatoren.
Führen Sie die folgenden Schritte aus, um den Grad der Crosspolarisation mit einem Spektrumanalysator zu bestimmen:
| Schritt | Die Beschreibung |
| 1 | Die Antenne für die Messung vorbereiten, indem Sie sie in die gewünschte Position bringen und alle Parameter einstellen. |
| 2 | Antenne mit dem Spektrumanalysator verbinden. |
| 3 | Starten Sie den Spektrumanalysator und stellen Sie ihn auf die gewünschten Parameter (Frequenz, Bandbreite usw.) ein. |
| 4 | Erfassen Sie die Messwerte des Spektrumanalysators und analysieren Sie die erhaltenen Daten. |
| 5 | Anhand der Analyseergebnisse bestimmen Sie den Grad der antennenübergreifenden Polarisation. |
Bei der Messung des Kreuzpolarisationspegels ist es wichtig, auf Parameter wie Reflexions- und Signalübertragungskoeffizienten, Amplituden- und Phaseneigenschaften zu achten.
Durch die Analyse des Spektrumanalysators kann festgestellt werden, wie effektiv die Antenne das Signal in einer bestimmten Kreuzpolarisation aussendet und empfängt. Je niedriger der Crosspolarisierungsgrad ist, desto besser funktioniert die Antenne und die Signalübertragung ist effizienter.
