Поляризация на радиовълните

В радиолюбителската си практика ние използваме радиовълни, които обаче са с определена поляризация. По правило с каквато поляризация излъчваме то и с такава трябва да приемаме. Ако това условие не е изпълнено рискуваме да приемаме кореспондента с много слаб сигнал или въобще да не го приемаме.

В УКВ обхватите нещата са по-осезаеми .На симплекс се ползува хоризонтална поляризация, а за работа през репитри – вертикална.

При работа през луната /ЕМЕ/ обаче има един ефект, който трябва да се отчита. Отражението от сферични обекти завърта поляризацията на обратно. Такъв обект е луната. В радиолокацията този ефект се използва за потискане на отразения от облаците сигнал, който е вреден и дава засвети върху радарния екран, скриващи отразените от цели сигнали. Поради тази причина радарите имат вградени във вълноводите /2,5-3,5 GHz/ феритни фазовъртящи системи. По този начин вертикално поляризираните вълни се завъртат и се получава от кръгова до елиптична поляризация в зависимост от степента на активиране на тези фазовъртящи феритни системи. Облаците по теория се разглеждат като множество капки вода със сферична форма. Оттам и отраженията от облаци променя поляризацията, която операторът компенсира регулирайки тока през фазовъртящите феритни системи. При този вид защита обаче се губи и част от полезния сигнал с до 40% и се свива далечината на откриване на целите.

Визуализацията на радиовълните е трудна работа, но нека направим аналогия между радиовълните и оптическите вълни, които СЪЩО са радиовълни, подчиняващи се на едни и същи физически закони! И при тях има ефекти на поляризация, рефракция, дифракция, пречупване, отражение и т.н.

Всяка вълна има два компонента – електрическа съставна и магнитна такава, разположени перпендикулярно една на друга. Електрическата компонента определя поляризацията на вълната.

В настоящия материал се опитвам да визуализирам ефектите на поляризация чрез светлинни вълни. Тука няма да обяснявам подробности относно поляризационните филтри, течнокристалните LCD дисплеи, кохерентните поляризирани лазерни лъчи.

Само проста и най-нагледна визуализация.

Според радиолюбителски сайтове завъртане на поляризацията с 27 градуса се равнява на 1 dB загуби на отразен от луната сигнал, което не е малко. Завъртане на +/- 45 градуса дава 3dB затихване. Тези подробности ги има с графики в приложените файлове. Завъртане на поляризацията може да стане и от самата йоносфера допълнително. Говорим тук само за УКВ, тъй като късите вълни по принцип не могат да преминават през йоносферата.

Използувани материали:

  1. Polarization and „One-way“ EME Propagation – http://www.ifwtech.co.uk/g3sek/eme/pol4.htm
  2. Light Waves and Color – Lesson 1 – How Do We Know Light is a Wave? – https://www.physicsclassroom.com/class/light/Lesson-1/Polarization
  3. Поляризацията – https://carioptics.com/polarization
  4. „Полароид” – https://bg.wikipedia.org/wiki/Полароид

* * *

02-04-2023г. Варна инж. Емил Бучков-LZ2EMO