极化方式
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极化方式(Polarization): V垂直极化;H水平极化,即电磁场的振动方向,卫星向地面发射信号时,所采用的无线电波的振动方向可以有多种方式,目前所使用的有:
水平极化(H):水平极化是指卫星向地面发射信号时,其无线电波的振动方向是水平方向。例如:我们拿一条绳子左右抖动,产生的波是左右波动。
垂直极化(V):垂直极化是指卫星向地面发射信号时,其无线电波的振动方向是垂直方向。例如:我们拿一条绳子上下抖动,产生的波是上下波动。
极化方式有两类:一种是线极化,一种是圆极化。其中在线极化方式下又分为水平极化和垂直极化;在圆极化方式下又分左旋圆极化和右旋圆极化。
水平极化
凡是极化面与大地法线面垂直的极化波称为水平极化波。其电场方向与大地相平行。
极化波
电磁波在空间传播时,其电场矢量的瞬时取向称为极化。通常用电场强度矢量端点随着时间在空间描绘出的轨迹来表示电磁波的极化。波的极化也叫波的偏振。极化方式有两类:一种是线极化,一种是圆极化。其中在线极化方式下又分为水平极化和垂直极化,圆极化方式下又分左旋圆极化和右旋圆极化。
线极化波又有水平极化波和垂直极化波之分。电场的两个分量没有相位差(同相)或相位差为180度(反相)时,合成电场矢量是直线极化。当电场强度方向垂直于地面时,此电波就称为垂直极化波;当电场强度方向平行于地面时,此电波就称为水平极化波。若电场矢量在空间描出的轨迹为一个圆,即电场矢量是围绕传播方向的轴线不断地旋转,则称为圆极化波。圆极化波可由两正交且具有90度相位差的分量合成产生,根据矢量端点旋转方向的不同,圆极化可以是右旋的,也可以是左旋的。具体判断可按如下方式进行:将右手大姆指指向电磁波的传播方向,其余四指指向电场强度E的矢端并旋转,若与E的旋转一致,则为右旋圆极化波;若与E的旋转相反,则为左旋圆极化波。不同极化(偏振)可看作若干个具有同传播方向同频率的平面电磁波合成的结果。若场矢量具有任意的取向、任意的振幅和杂乱的相位,则合成波将是杂乱的。
在移动通信系统中,一般均采用垂直极化的传播方式,雷达、导航、制导、通信和电视广播上广泛采用圆极化波。因为一个线极化波可以分解为两个振幅相等、旋向相反的圆极化波,一个椭圆极化波可以分解成两个不等幅的、旋向相反的圆极化波,用圆极化天线来接收信号的话,不管发射的极化方式如何肯定能收到信号,不会出现失控的情况。
在工程应用上接收极化
波时,天线上均装有极化器,它是完成线极化或圆极化变化的器件。在结上有两种:一种是在波导内插入介质片,另一种是在圆波导中通过轴线的纵面内对称插入多颗螺钉构成,也称作移相器。当接收圆极化波时,调整波导内的移相器位置可完成左旋圆极化和右旋圆极化的接收;当接收线极化波时,去掉波导内移相器,调整高频头在馈源支架中的左右活动方向(高频头已与馈源相连接),便可完成水平或垂直极化波的接收。在接收线极化波的情况下,将移相器取下的目的是:当卫星接收天线接收线极化波时,即使将移相器与波导垂直(可收线极化波),不移相也会产生损失,会使天线噪声增加。这也是目前市场上销售接收线极化波的中小口径天线的波导内没有移相器的原因之一。所以,若移相器是螺钉对称排列的,用螺丝刀将其全部旋出与圆波导内壁持平即可。
下行频率
下行频率:指卫星向地面发射信号所使用的频率,不同的转发器所使用的下行频率不同,在使用卫星接收机时所设置的参数也就不同,如果设置不正确,将不能接收相应的节目内容。例如:我国鑫诺一号卫星用于数据广播的下行频之一为12,620MHz。而中央电视台所使用转发器的下行频率为12,380MHZ。一颗卫星上有多个转发器,所以会有多个下行频率。
本振频率目录[隐藏]
简介
原理
特点
[编辑本段]简介
英文:Local Oscillator
就是LC振荡器.用在超外差接收机中.超外差接收机中有一个振荡器叫本机振荡器.它产生的高频电磁波与所接收的高频信号混合而产生一个差频,这个差频就是中频.如要接收的信号是900KHZ.本振频率是1365KHZ.两频率混合后就可以产生一个465KHZ或者2200KHZ的差频.接收机中用LC电路选择465KHZ作为中频信号.因为本振频率比外来信号高465KHZ所以叫超外差.
[编辑本段]原理
本振频率
卫星广播电视接收系统的室外单元是由接收天线、馈源、高频头和传输馈线组成。高频头是在整个卫星广播电视接收系统中的最前端设备。它由低噪声微波放大器、本振电路和混频器及中放电路组成。高频头是室外单元唯一的一个有源器件,它和天馈系统一起安装在户外(或阳台内)并通过同轴电缆与卫星接收机相连。系统的灵敏度或信噪比很大程度上取决于高频头的性能指标。高频头的性能指标一旦选定,在接收系统里再采取什么措施,对于系统的性能的提高都将是十分困难的,都不如选用高质量的高频头来的立竿见影。在选用高频头时首当其冲的最基本问题是选对高频头的本振频率。
本振频率由本振电路产生,振荡频率
的选取原则首先要不妨碍其它无线电台的工作频率。频率稳定度在25℃时应在:正负1MHz(这是典型参数)以内,要求本振频率稳定是非常重要的,否则会产生本振频率漂移造成无法收视的后果 ,因此在本振电路中加有锁相环电路,从而保证了极高的稳定度。卫星接收机的自动频率控制(AFC)电路中,用于消除振荡频率变化影响由天线接收下来的高频卫星广播电视信号经低噪声微波放大器放大送入混频器,同时本振电路产生的高频本振信号也送入混频器。两个不同频率的信号送入混频器后,由于混频器是个非线性器件,使天线送来的信号与本振送来的信号在混频器内进行混频,从而产生出一系列不同频率的中频信号(本振信号幅度选取原则是以混频后输出的中频信号失真最少为准)这些信号的频率都应降低至卫星接收机系统中的第一中频范围内。因此,信号在高频头中不进行频道选取。频道的选取工作由卫星接收机内的调谐器来完成,选择出所要接收的频道,然后再对该频道进行一系列的技术处理,最终得到需要的视频信号和音频信号。
当本振频率高于信号频率时(本振频率比信号频率高一个中频),称为高本振,而当本振频率低于信号频率时(本振频率比信号频率低一个中频)就称为低本振。由于本振频率不容易作得很高,因此Ku波段高频头多采用低本振,而C波段的高频头多采用高本振。高本振和低本振比较而言,高本振抗干扰能力较强,也加之C波段和通信频段共用更易受到干扰,而Ku波段属于卫星广播电视专用的频段相对而言干扰少一些。由于C波段和Ku波段高频头输出的频率都在卫星接收机第一中频范围之内,所以才使C波段和Ku波段卫星接收机兼容成为可能。接收C波段时,由于C波段的下行频率在3700~ 4200MHz,高频头本振频率都相同为5150MHz,所以接收C波段时都使用本振相同的高频头。现在C波段的下行频率已从原来3700MHz扩展为3400MHz,相应的频带也由原来的500MHz带宽扩展到800MHz。因此在C波段内接收时,也存在选择高频头接收频率范围的问题,应选择所接收频道的下行频率在高频头接收范围之内。
C波段高频头从单一本振5150MHz的高频头进展到双本振高频头,这种双本振高频头具有两个本振,一个本振是5150MHz,另一个本振是5750MHz,这两个本振对水平、垂直极化信号分别处理。在 3700~4200MHz范围内的两个极化信号就被分别差出950~1450MHz(5150一4200=950;5150—3700=1450)和1550~2050MHz (5750-4200=1550;5750—3700=2050)互不重叠的中频频率,而可以在同一根电缆中传送给卫星接收机,配合宽带950~2050MHz卫星接收机,就可以同时接收。这里需要提醒用户一点
是在输入其中一个极化节目参数时,本振频率要较常规值 (5150MHz)多加 600MHz
(5150+600=5750MHz)即5750MHz。在工程上接收同一颗卫星的两种极化信号无须同时使用二个单极化高频头(双极化馈源上安装两个单极化高频头),只用这一个高频头便可把两种极化信号同时接收下来,再配以适当的功分器和卫星接收机,便可有不同极化的信号同时输出,给工程的安装调试,给用户收视都带来极大的方便。
接收Ku波段时,由于Ku波段频率高,下行频率范围在10.7~12.75GHz之间,带宽达2.05GHz这比C波段带宽宽4倍,制造如此高的频率和高的带宽的高频头确实复杂,特别是本振频率即要频率高又要频率稳 ,还有一些其它指标都使 Ku波段高频头的生产不能和C波段高频头一样对待。为了制造容易又能保证指标的Ku高频头选用了低本振,这样就降低了制造难度,又由于Ku频带宽,选用一个本振频率很难做到Ku波段全都适用,而采用缩小频带范围在不同的频带范围设置不同的本振频率。目前市场上常见到的本振频率有9.75GHz、10.6GHz、10.75GHz、l1.25GHz,l1.3GHz等。
[编辑本段]特点
1,对振荡频率的选取有要求;要求振荡器的振荡频率和幅度精度高,稳定性好;
2,有锁相环,数字分频、数字鉴相器等电路,保证极高的稳定度,否则会产生本振频率漂移;
3,都有锁相环电路来保证本振频率的稳定度;
4,一般采用稳定性好的晶体振荡器
5,振荡频率高,易起振,振频稳,振幅高,振荡特性好;
6,本振电路多采用体积小、可靠性高的单片大规模集成数字频率合成器,
7,每一级电源都应有0.1 μF或0.01 μF的旁路电容接地
8,电源可数模分开供电,接地及屏蔽良好,本振输出端有带通滤波器,使本振输出杂波小。
上行频率
【释义】
上行频率:指发射站把信号发射到卫星上用的频率,由于信号是由地面向上发射,所以叫上行频率。
【相关链接】
下行频率:指卫星向地面发射信号所使用的频率,不同的转发器所使用的下行频率不同,在使用卫星接收机时所设置的参数也就不同,如果设置不正确,将不能接收相应的节目内容。例如:我国鑫诺一号卫星用于数据广播的下行频之一为12,620MHz。而中央电视台所使用转发器的下行频率为12,380MHZ。一颗卫星上有多个转发器,所以会有多个下行频率。
左旋圆极化
卫星接收天线的极化方式有两类:一种是线极化,一种是圆极化。其中在线极化方式下又分为水平极化和垂直极化;在圆极化方式下又分左旋圆极化和右旋圆极化
电磁波的极化形式可分为线
极化波和圆极化波,线极化波又可分为水平极化和垂直极化波,圆极化波根据电场旋转方向不同又可分为左旋和右旋圆极化波。
因为线极化波在穿过大气层时可能有极化面旋转,而且接收天线必须调整极化角,而圆极化就不会有这些问题,所以早期卫星通信一般都用圆极化。
EIRP
EIRP(Effective Isotropic Radiated Power)
有效全向辐射功率
EIRP也称为等效全向辐射功率,它的定义是地球站或卫星的天线发送出的功率(P)和该天线增益(G)的乘积,即:
EIRP=P*G
如果用dB计算,则为
EIRP(dBW) = P(dBW) + G(dBW)
EIRP表示了发送功率和天线增益的联合效果。
EIRP是卫星通信和无线网络中的一种重要参数。有效全向辐射功率EIRP为卫星转发器在指定方向上的辐射功率。它为天线增益与功放输出功率之对数和,单位为dBW。EIRP的计算公式为 EIRP = P – Loss + G式中的P为放大器的输出功率,Loss为功放输出端与天线馈源之间的馈线损耗,G为卫星天线的发送增益。
通过对比同一颗通信卫星的C频段EIRP分布图和Ku频段EIRP分布图可知,C频段转发器的服务区大,通常覆盖几乎所有的可见陆地,适用于远距离的国际或洲际业务;Ku频段转发器的服务区小,通常只覆盖一个大国或数个小国,只适用于国内业务。C频段转发器的EIRP通常为36到42dBW,G/T通常为-5到+1dB/k,地面天线的口径一般不小于1.8米;Ku频段转发器的EIRP通常为44到56dBW,G/T通常为-2到+8dB/k,地面天线口径有可能小于1米。另一方面,C频段因为电波传播通常不受气候条件的影响,适用于可靠性较高的业务;Ku频段转发器则因电波传播可能遭受降雨衰耗的影响,只适用于建网条件较差、天线尺寸和成本受限的业务。
1979年国际电信联盟为卫星电视广播划分了六个频道,即L(0.7GHz)S(2.5 GHz),Ku(12 GHz),Ka(23 GHz)Q(42 GHz)V(85GHz)频段,各个频段的带宽分别为170,190,2150,500,2000,2000MHz ,其中与广播电视直接有关的是Ku频段.我国所在的第三区在Ku频段中的频率范围为11.7—12.2 GHz,共500 MHz ,可以划分为24个频道,单个频道的宽度为27 MHz.C频段(3.7—4.2 GHz),原本属于通信频段,主要用于地面通信,中继通信和微波通信.但是目前我国和亚洲大多数国家仍使作C波段来进行卫星电视广播,因为C频段主要用于通信,卫星转发器功率相对较小,地面接收站的天线口径较大,运输安装,调试和维护的难度较大.而Ku频段的卫星转发器功率比较大,地面场强较强,与C频段相比,可以大大减小接收天线的口径,便于运输,安装,调试和维护.但是在电磁波的空间传输特性上,C频段又优于Ku频段,因为C频段的传输受天气的影响较小,而K
u则受降水的影响较大,遇到大暴雨时甚至能导致传输中断.
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极化目录[隐藏]
电极的极化
电介质的极化
岩石极化
细胞极化
卫星参数极化
polarization
事物在一定条件下发生两极分化,使其性质相对于原来状态有所偏离的现象。如分子极化(偶极矩增大)、光之极化(偏振)、电极极化等。
[编辑本段]电极的极化
电极上有(净)电流流过时,电极电势偏离其平衡值,此现象称作极化。根据电流的方向又可分为阳极化和阴极化。
极化是指腐蚀电池作用一经开始,其电子流动的速度大于电极反应的速度。在阳极,电子流走了,离子化反应赶不上补充;在阴极,电子流入快,取走电子的阴极反应赶不上,这样阳极电位向正移,阴极电位向负移,从而缩小电位差,减缓了腐蚀。
在通常情况下,可以使用一些缓蚀剂、添加到水溶液中促使极化的产生。这类添加的物质,能促使阳极极化的叫阳极性缓蚀剂。能促使阴极极化的叫阴极性缓蚀剂。
电流通过电极时,电极电势偏离平衡电极电势的现象称为电极的极化。
极化导致电池在接入电路以后正负极间电压的降低,也导致电镀和电解槽在开始工作以后所需电压的升高。这二者都是不利的,所以我们要尽量减小极化现象。
阳极上析出电位(正值)要比理论析出电位更正;阴极上的析出电位要比理论析出电位更负,我们把实际电位偏离理论值的现象称为极化,把实际析出电位与理论析出电位间的差值称为超电位或过电位。
[编辑本段]电介质的极化
电介质在外电场作用下可产生如下3种类型的极化:
①原子核外的电子云分布 产生畸变,从而产生不等于零的电偶极矩,称为畸变极化;
②原来正、负电中心重合的分子,在外电场作用下正、负电中心彼此分离,称为位移极化;
③具有固有电偶极矩的分子原来的取向是混乱的,宏观上电偶极矩总和等于零,在外电场作用下,各个电偶极子趋向于一致的排列,从而宏观电偶极矩不等于零,称为转向极化。
[编辑本段]岩石极化
一般情况下物质都是电中性的,即正负电荷保持平衡。但是,某些岩石和矿石在特定的条件下,在岩石中产生的各种物理化学过程作用下,岩石可以形成面电荷和体电荷。岩石的这一性质称为岩石极化。
[编辑本段]细胞极化
细胞是不良导体,膜内的细胞内液和膜外的细胞间液都是导电和电解质。由于跨膜电位的存在,细胞处于静息状态时的电学模型,可视为膜内负膜外正、电荷均匀分布的闭合曲面
电偶层,此时膜外空间各点的电势为零。对整个细胞而言,对外不显电性,此时细胞所处的状态称为极化。
[编辑本段]卫星参数极化
卫星电视广播信号的极化方式有两类:一种是线极化,一种是圆极化。其中在线极化方式下又分为水平极化和垂直极化;在圆极化方式下又分左旋圆极化和右旋圆极化。
下面介绍一下常用的垂直极化(V)和水平线极化(H)的接收方式。
垂直极化和水平极化的接收,是改变馈源的矩形(长方形)波导口方向来确定接收的是垂直极化或水平极化。当矩形波导口的长边平行于地面时接收的是垂直极化, 垂直于地面时接收的是水平极化。极化方向(极化角)又因地而异有所偏差。因为地球是个球体,而卫星信号的下行波束却是水平直线传播,这就造成不同方位角所 收的同一极化信号有所不同,所以地理位置不同,所接收的信号极化方向也有所偏差。极化方式
极化方式(Polarization): V垂直极化;H水平极化,即电磁场的振动方向,卫星向地面发射信号时,所采用的无线电波的振动方向可以有多种方式,目前所使用的有:
水平极化(H):水平极化是指卫星向地面发射信号时,其无线电波的振动方向是水平方向。例如:我们拿一条绳子左右抖动,产生的波是左右波动。
垂直极化(V):垂直极化是指卫星向地面发射信号时,其无线电波的振动方向是垂直方向。例如:我们拿一条绳子上下抖动,产生的波是上下波动。
极化方式有两类:一种是线极化,一种是圆极化。其中在线极化方式下又分为水平极化和垂直极化;在圆极化方式下又分左旋圆极化和右旋圆极化。
极化率
polarizability
在极化曲线上,电位对于电流密度的导数dφ阳/di阳和dφ阴/di阴分别称为阳极和阴极在该电流密度时的极化率,它们分别等于通过极化曲线上对应于该电流密度的点的切线的斜率。极化率的倒数di/dφ可作为电极反应过程进行难易程度的量度,称为该电位下电极反应过程的真实效率。
分子的平均偶极矩u与电场强度E的比值。符号α ;u=αE 它是统计平均值,高斯CGS单位相当于1.11265×10-16库·米2/伏。SI单位为:库·米2/伏。
对于非极性分子,若极化率α越大,则在外电场诱导出的偶极矩越大。极性分子具有永久偶极矩,他的极化率是原子极化、电子极化与定向极化的总和。
去极化
去极化 depolarization
一般细胞的内部以细胞膜为界,内部具负电性(参见极化),这种极性程度的减弱称为去极化。与此相反,其
增强的,则称为超极化。去极化是通过向膜外的电流流动(参见电紧张)或改变外液的离子成分(例如增加K+浓度)而产生的。对兴奋性膜使其在一定阈值以下去极化,则产生主动的去极化,也常产生极化方向的逆转(overshoot),但以后通过复极化(repolarization)而返回原来电位,称此为动作电位。