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左旋円偏波アンテナと右旋円偏波アンテナを決定する方法

アンテナの世界にはこんな法則があります。垂直方向の場合偏波アンテナ送信すると、垂直偏波アンテナでのみ受信できます。水平偏波アンテナが送信する場合、水平偏波アンテナでのみ受信できます。右手のとき円偏波アンテナ送信すると、右旋円偏波アンテナでのみ受信できます。左側の円偏波アンテナが送信すると、右側の円偏波アンテナでのみ受信できます。円偏波アンテナは、左旋円偏波アンテナでのみ送信し、受信できます。

RM-CPHA82124-20(8.2~12.4GHz)

RM-CPHA1840年-12(18-40GHz)

RM-CPHA218-16(2-18GHz)

RFMISO円偏波ホーンアンテナ製品

いわゆる垂直偏波アンテナとは、アンテナから放射される波を指し、その偏波方向は垂直です。
波の偏光方向は、電界ベクトルの方向を指します。
したがって、波の偏光方向は垂直であり、これは電界ベクトルの方向が垂直であることを意味します。
同様に、水平偏波アンテナは波の方向が水平であることを意味し、アンテナが放射する波の電界方向が地球に対して平行であることを意味します。
垂直偏波と水平偏波はどちらも直線偏波のタイプです。
いわゆる直線偏光は波の偏光、つまり電界の方向が一定の方向を向いていることを指します。固定とは、変化しないことを意味します。
円偏波アンテナとは、時間の変化とともに均一な角速度 w で回転する波の偏波、つまり電場の方向を指します。
では、左旋円偏波と右旋円偏波はどのようにして決まるのでしょうか?
答えはあなたの手で。
親指を波の伝播方向に向けて両手を取り出し、どちらの手の曲げた指が偏波と同じ方向に回転するかを確認します。
右手が同じ場合は右旋偏光です。左手が同じであれば、それは左旋偏波です。

次に、数式を使って説明していきます。ここで、2 つの直線偏波があるとします。
1 つの偏光方向は x 方向で、振幅は E1 です。1 つの偏光方向は y 方向で、振幅は E2 です。両方の波は z 方向に沿って伝播します。
2 つの波を重ね合わせると、総電界は次のようになります。

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上記の式から、多くの可能性が考えられます。
(1) E1≠0、E2=0 の場合、平面波の偏光方向は x 軸になります。
(2) E1=0、E2≠0の場合、平面波の偏光方向はy軸になります。
(3) E1 と E2 が両方とも 0 ではなく実数の場合、平面波の偏光方向は x 軸に対して次の角度を形成します。

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(4) E1 と E2 の間に一定の位相差があると、下図のように平面波は右旋円偏波にも左旋円偏波にもなります。

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垂直偏波を受信する場合は垂直偏波アンテナ、水平偏波を受信する場合は水平偏波アンテナについては、下図を見ると分かります。

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しかし、円偏波の場合はどうでしょうか?円偏光を導出する過程では、位相差のある2つの直線偏光を重ね合わせることで円偏光が得られます。

アンテナの詳細については、次のサイトをご覧ください。


投稿日時: 2024 年 5 月 21 日

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