右旋円偏波（RHCP）と左旋円偏波（LHCP）電磁波が伝搬する際に電界ベクトルが回転する方向を記述します。衛星通信、レーダー、アンテナ測定、その他のRFシステムでは、送信アンテナと受信アンテナが効率的な電力伝送を実現するために互換性のある偏波を使用する必要があるため、正確な識別が重要になります。
このガイドでは、円偏波アンテナを選択する際に確認すべき、観測規則、実用的な手相法則、電界成分の関係、軸比、および主な仕様について説明します。
RF MISO円偏波ホーンアンテナの例
RF MISOは、特定の動作周波数帯域に対応した円偏波ホーンアンテナを提供しています。以下の例は、さまざまな周波数範囲のオプションを示しています。選択する前に、必ず最新モデルのデータシートで、偏波方向、軸比、利得、インターフェース、および機械的特性に関するデータを確認してください。
RM-CPHA82124-208.2～12.4GHz円偏波ホーンアンテナ
RM-CPHA1840-1218～40GHz円偏波ホーンアンテナ
RM-CPHA218-162～18GHz円偏波ホーンアンテナ
カテゴリ全体をご覧ください： RF MISO円偏波ホーンアンテナモデルごとに、RHCP、LHCP、および二重円偏波オプションが含まれます。
円偏光とは何ですか？
偏波は、空間内の固定点における電界ベクトルの軌跡を表します。直線偏波では、ベクトルは直線上に留まります。理想的な円偏波では、ベクトルの大きさは一定ですが、RFサイクルごとにベクトルは360度回転します。実際のアンテナは通常、わずかに楕円形の軌跡を描くため、円偏波度は次のように評価されます。軸比理想的な円偏波は軸比が0 dBであり、測定された軸比が低いほど、偏波が円に近いことを示します。
円偏波は、振幅が等しく、位相差がプラスマイナス90度の2つの直交する線形電界成分によって形成されます。この直交位相関係の符号によって、規定の慣例に従って、波が右円偏波（RHCP）か左円偏波（LHCP）かが決まります。
RHCP対LHCP：視聴慣習を述べよ
同じ回転場を反対方向から見ると、左右の向きが反転して見えることがあります。曖昧さを避けるため、必ず観測方向を明記してください。一般的に使用されているIEEEの慣例では、左右の向きは、見る方向によって定義されます。波の伝播方向発生源から進行方向へ。
実用的な方法としては、親指を伝搬方向に向けてみることです。電界の回転が右手の指の曲がりに沿う場合、この慣例では波は右旋円偏波（RHCP）であり、左手の指の曲がりに沿う場合は左旋円偏波（LHCP）です。ただし、資料や分野によっては異なる視点を用いる場合があるため、結果を比較する前に、アンテナのデータシートや試験手順書に記載されている慣例を確認してください。
場の構成要素と位相関係
z軸に沿って伝搬する2つの平面波成分を考える。一方の電場成分はx軸に沿って振幅Eで配向している。x2つ目は振幅Eでy軸に沿って配置されている。yそれらのベクトル和によって、結果として得られる偏光状態が決定される。
一方の成分のみが存在する場合、波はその軸に沿って直線偏光する。両方の成分が存在する場合、それらの相対的な振幅と位相によって、結果として生じる偏光が直線偏光、円偏光、または楕円偏光となるかが決まる。
両者の関係性は以下のように要約できます。
- Eの場合xはゼロではなく、Eyがゼロの場合、偏光はx軸に沿って直線になります。
- Eの場合yはゼロではなく、Exがゼロの場合、偏光はy軸に沿って直線になります。
- 両方の成分が同位相であれば、それらのベクトル和は一定の角度で線形のままとなる。
- 各成分の振幅が等しく、位相差がプラスマイナス90度であれば、理想的な円偏光が得られる。
直交成分が等しくない場合、または位相差が正確に90度でない場合、電界は円ではなく楕円を描きます。そのため、アンテナのデータシートには、周波数に対する軸比、および該当する場合は意図する角度範囲に対する軸比を明記する必要があります。偏波品質は、単に左右対称性だけでは説明できません。
偏光マッチングが重要な理由
受信アンテナは、入射波と偏波が一致しているときに最大の電力を引き出します。理想的な円偏波状態は互いに直交するため、右円偏波（RHCP）と左円偏波（LHCP）の不一致は大きな偏波損失を引き起こす可能性があります。実際のアンテナは有限の交差偏波除去能力を持ち、測定された性能は軸比、アライメント、反射、および周囲の試験環境にも依存します。
導電性表面からの反射によって見かけ上の偏波状態が変化する可能性があり、レドーム、固定具、または近くの構造物によって電界が歪む場合があります。確実な検証を行うには、両方のアンテナを軸線上に合わせ、既知の偏波基準を使用し、RHCPとLHCP構成での受信電力を比較し、必要な帯域全体で軸比と交差偏波性能を測定してください。
RHCPまたはLHCPアンテナの選び方
円偏波ホーンアンテナを選択する前に、周波数だけで選ぶのではなく、動作に必要な要件をすべて明確に定義してください。
- 周波数範囲：中心周波数だけでなく、全帯域をカバーしていることを確認してください。
- 偏極：RHCP、LHCP、または二重円偏波と旋回方向の規則を指定してください。
- 軸比：周波数範囲と角度範囲全体にわたって、必要な制限値を確認してください。
- 利得とビーム幅：リンクの予算、カバレッジ、測定距離のニーズに合致させる。
- インピーダンス整合：帯域全体にわたってVSWRまたは反射損失を確認してください。
- RFインターフェースと電源：コネクタまたは導波管のインターフェースと電力処理要件を確認する。
- 機械的統合:エンベロープ、取り付けインターフェース、向き、および環境要件を確認してください。
RF MISOアンテナの専門家にご相談ください
RF MISOは、RFおよびマイクロ波アンテナの製造・供給会社です。周波数範囲、必要なアンテナの向き、利得、軸比、インターフェース、設置上の制約などをお知らせいただければ、弊社チームが最適な標準モデルを選定したり、用途に応じた要件についてご相談させていただきます。
投稿日時：2024年5月21日
