电磁波正交极化,电磁波正交极化原理是什么?

电磁波正交极化,电磁波正交极化原理是什么?

电磁波辐射的电场矢量方向可按旋转或线性方式变化，对应的两种电磁波分别被称为圆极化波和线极化波。圆极化包含相互正交的左旋和右旋两种极化方式，线极化包含相互正交的水平和垂直两种极化方式。

在相同的频段同时使用水平和垂直（或者左旋和右旋）这两种相互正交的极化方式，被称为交叉极化频谱复用。采用交叉极化频谱复用方式的通信卫星可以双倍利用频谱资源。

地区性和国内通信卫星多采用双线极化复用方式。国际卫星组织的C频段转发器多采用双圆极化复用方式。

国际电联分配的电视直播频段采用双圆极化复用方式。由于圆极化电波在穿越雨区时，更容易产生去极化效应，降低交叉极化隔离度。国际电联规定，广播卫星在经过协调后，也可以改用双线极化复用方式。

卫星电视接收系统，主要由抛物面天线，馈电源，卫星接收机，变频器、低噪声放大器等装置组成，其工作过程为：抛物面天线接收到微弱的信号，经抛物面无线的反射汇聚到其焦点，由馈电源（馈源）输送至低噪声放大器，放大后的信号送入变频器，把信号频率降为950MHz～1450MHz，然后经同轴电缆送到卫星电视接收机，选择一个频道的节目再经放大混频，解调等送入监视器或电视地面传输系统。卫星电视接收系统如下图所示：

卫星电视接收系统

抛物面天线的作用是把微弱的卫星电视信号聚焦在其焦点上，在其焦点处可以使信号强度增加20万~50万倍。要把天线准确的对准卫星的发射波束，同一地区，接收不同卫星的电视信号，或不同地区接收同一颗卫星的电视信号，抛物面天线的方位角和俯仰角是不一样的。接收天线的方向与该卫星的位置（经度）、接收点的位置（经度、纬度）有关。在调试时要根据卫星的资料，调整天线的俯仰角和方位角，使天线对准转发器的方向，同时用监视器观察电视信号的质量，调好后要拧紧固定螺丝把天线位置固定下来。抛物面天线有板状和网状之分，板状增益，但重量重、风阻大，对安装基座的强度有一定的要求，适合在地面安装；网状增益小，但重量轻，价格低、风阻小，对安装基座无特殊要求，可安装在楼顶等位置。天线口径从1.2米～8米有多种型号，直径越大，接收汇聚效果越高。一般个体接收可以使用直径在2m以下的天线。

馈源的作用是用来接收天线汇集反射的信号并将其转化为高频电流。为了提高卫星的传输容量减少干扰，卫星广播使用两个相互正交的电磁波，即垂直极化波和水平极化波传送信号。为了使接收天线极化匹配，天线馈源极化器的极化方向要和卫星辐射的极化波的极化相同。

天线系统的调整一般是先调整好卫星接收天线的仰角、馈源的位置、馈源极化器的极化方向与极化角，在缓慢转动天线的方位角，在相应位置附近扫描，在监视器上看到图像清晰、声音洪亮、没有杂波与噪声。

从低噪声放大器，经过下变频后的信号虽经过两级放大，但仍很微弱，为了减少干扰，卫星电视接收机和抛物面天线的距离不要超过50米。