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天線極化是什么？為什么需要考慮天線極化?
天線的極化特性是以天線輻射的電磁波在最大輻射方向上電場(chǎng)強(qiáng)度矢量的空間取向來(lái)定義的，是描述天線輻射電磁波矢量空間指向的參數(shù)。由于電場(chǎng)與磁場(chǎng)有恒定的關(guān)系，故一般都以電場(chǎng)矢量的空間指向作為天線輻射電磁波的極化方向。
天線極化與光學(xué)偏振相類(lèi)似，雖然都有個(gè)“極”字，但是其與北極天氣無(wú)關(guān)，而是涉及根據(jù)電磁輻射的朝向?qū)﹄姶泡椛溥M(jìn)行發(fā)送和接收。通過(guò)光學(xué)偏振，膠片或玻璃可阻擋朝某個(gè)方向偏振的光線（即變的更暗），并同時(shí)允許偏振正確的光線通過(guò)。這與天線相類(lèi)似——天線的極化情況決定了其電磁輻射收發(fā)性能。
極化以電磁輻射電場(chǎng)分量的振蕩平面為基礎(chǔ)。如果電磁波的極化被天線極化旋轉(zhuǎn)抵消，則該天線僅能捕獲所述電磁波的一部分。因此，如果發(fā)射天線和接收天線以同一平面為基準(zhǔn)平面，則為了實(shí)現(xiàn)通信鏈路的最佳效率，其極化方向應(yīng)當(dāng)相同。對(duì)某些應(yīng)用情形，極化方向的選擇還可借助其他物理現(xiàn)象。
雖然存在多種極化類(lèi)型，但主要的為三種。射頻天線通常為線極化或圓極化天線。線極化天線通常為垂直極化或水平極化天線，而圓極化天線為左旋或右旋圓極化天線。此外，還有一種常見(jiàn)的極化類(lèi)型為由線極化和圓極化通過(guò)復(fù)雜組合而形成的橢圓極化。
線極化系統(tǒng)的極化損耗取決于線極化天線和電磁波的極化矢量之間的角度，而且最大極化損耗發(fā)生于兩者之間呈45度角時(shí)。在45度的極化矢量偏轉(zhuǎn)角度下，最大極化損耗為0.5（即3dB）。在圓極化或橢圓極化系統(tǒng)的情形下，極化損耗的計(jì)算更加復(fù)雜，而且最大極化損耗可高達(dá)30dB。這就是為什么可利用極化實(shí)現(xiàn)信號(hào)隔離及天線系統(tǒng)之間可發(fā)生干擾的原因。雖然存在極化損耗，但以不同方式極化的天線仍可從具有不同極化類(lèi)型的電磁波中接收到信號(hào)。因此，極化可實(shí)現(xiàn)的信號(hào)隔離效果具有一定的限度。
在通常情況下，可根據(jù)應(yīng)用要求，選擇天線極化方式。不同應(yīng)用可從不同的極化方式獲得更佳效果。例如，由于垂直極化電磁波比水平極化電磁波更加易于穿過(guò)起伏不平的地貌，因此垂直極化天線在陸地移動(dòng)通信用途中具有更佳表現(xiàn)，而水平極化方式在仰賴(lài)電離層且通常為長(zhǎng)距離通信的用途中表現(xiàn)更好。此外，由于圓極化通?？筛训鼐徑庑l(wèi)星定向偏移導(dǎo)致的衰弱，因此圓極化常用于衛(wèi)星通信。