ניו-טק מגזין | נובמבר 2023 | המהדורה הדיגיטלית

הפסדי קיטוב באנטנות

ElyL@afeka.ac.il פרופ' עלי לוין, מכללת אפקה להנדסה תל אביב, »

המוכתב קו דמיוני במרחב הקיטוב הוא אפוא על ידי קצה הוקטור החשמלי. הקיטוב מאונך לכיוון השדה המגנטי ולכיוון ההתפשטות. למעשה, הקיטוב הכללי ביותר הוא אליפטי יחס והיחס בין הצירים הראשי והמשני נקרא . אם ציר אחד הוא קטן מאד Axial Ratio צירי . אם לינארי ביחס לציר השני, הקיטוב הוא 1 שני הצירים שווים הקיטוב הוא מעגלי. איור מציג את התנועה הספירלית של קצה הוקטור החשמלי של גל מקוטב מעגלית ואת אליפסת .]2[ ) הקיטוב (ההיטל של תנועת הגל על מישור . קיטוב אליפטי 2 - β ו A≠B המקרה הכללי ביותר הוא כאשר שני הוקטורים β =0 אקראי. דרך אגב, אם הניצבים יוצרים וקטור שקול אלכסוני ואז הקיטוב הוא לינארי אבל מסובב. במקרה של הקיטוב האליפטי אפשר להראות כי קצה השדה החשמלי מסתובב בזמן לאורך היקף אליפסה וערכו המוחלט של השדה החשמלי יהיה: )4(

. קיטוב של גל אלקטרומגנטי 1 ) הוא תכונה polarization יטוב ( ק כללית של כל גל אלקטרומגנטי המתפשט במרחב ומשמעותה היא הכיוון של וקטור השדה החשמלי בתלות בזמן. היות וגל אלקטרומגנטי במרחב משודר ונקלט על ידי אנטנות כלשהן הרי ניתן לייחס את תכונת הקיטוב של הגלים במרחב לאנטנות עצמן. נתאר את השדה החשמלי המשודר או נקלט באנטנה כלשהי כסכום וקטורי של שני שדות (הסימונים לקוחים מן Eθ , EΦ ניצבים זה לזה :) R . S . Elliot [1] הספר הקלאסי של )1( ואילו θ , ϕ הם וקטורי יחידה בצירים 1 θ , 1 ϕ . θ , ϕ הם השדות החשמליים בכיוונים Eθ , Eϕ נצמצם את הדיון לשדות חשמליים ממשיים ונרשום: θ , ϕ , r התלויים רק בקואורדינטות )2( הן אמפליטודות השדה החשמלי A , B היכן ש: הן הפאזות של השדה החשמלי. מבלי α , β ואילו ולכן: α =0 לפגוע בכלליות נוכל לקבוע ש: )3(

)5(

רמת האליפטיות של הקיטוב מוגדרת לפי היחס בין השדה המכסימלי בריבוע לבין השדה המינימלי בריבוע לאורך האליפסה. ובמקרים )Axial Ratio ( היחס צירי זהו כאמור מהווה AR = 3 dB מסוימים ערך ייחוס כגון תנאי לעמידת האנטנה ברמת ביצועים נדרשת. 6 dB ואף 3 dB מסדר גודל AR לקיטוב שבו עדיין קוראים "קיטוב מעגלי". לקיטוב שבו מתייחסים 20 dB הוא מסדר גודל של AR קיטוב ניצב כאל קיטוב לינארי עם מרכיב של ). הקיטוב הניצב הוא Cross Polarization ( אפוא היחס בין קיטוב מעגלי ראשי לקיטוב מעגלי ניצב. קיים קשר בין שני הפרמטרים :[ 3[ כדלקמן )6( . קיטוב לינארי 3 B =0 מתקבל אם θ קיטוב לינארי בכיוון . A =0 מתקבל אם ϕ וקיטוב לינארי בכיוון באופן מעשי נוח להגדיר ולהפריד בין קיטוב אנכי לבין קיטוב אופקי, אך אלו הן הגדרות הקשורות להצבה המרחבית של האנטנה ולא

השדה יקבל ערכים מכסימליים ומינימליים המתקבלות ע"י: ωt = δ בנקודות שבהן

New-Tech Magazine l 52