S xuyờn cc ( cross polarisa tion).
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.37 MB, 188 trang )
Giả sử ở phía phát người ta phát ra hai phân cực thẳng vuông góc a và
C
C
b. Như vậy ở bên thu ta nhận được a và b là thành phần tín hiệu mong muốn
vì chúng giữ nguyên phân cực của sóng phát. Đồng thời ta còng thu được a
X
X
và b không mong muốn vì chúng là các thành phần xuyên cực tương ứng của
C
C
a và bsang b và a . Đối với phân cực thẳng người ta đưa ra các đại lượng
đánh giá mức độ xuyên cực như sau:
C
X
C
X
XPI (cross polarisation isolation): XPI = a / b hoặc b /a . Do đó:
C
X
C
X
XPI [dB] = 20log(a / b ) hoặc = 20 log(b / a )
C
X
XPD (The cross polarisation discrimilation) XPD = a / a . Do đó:
C
X
XPD [dB] = 20 log(a / a )
Trong phân cực trong, khi thành phần RHCP xuyên cực sang LHCP và
ngược lại thì các đường tròn phân cực sẽ trở thành ellipse (AR >1). Khi đó
XPD được tính bằng:
XPD [dB] = 20 log [(AR + 1)/(AR – 1)]
Ta thấy rằng XPI và XPD đều là các đại lượng đánh giá tỷ số giữa mức
công suất có Ých và mức công suất xuyên cực. Vì vậy XPI và XPD càng lớn
càng tốt.
2.2. Xuyên cực do mưa.
Ngoài suy hao, mưa cũng gây lên hiện tượng xuyên cực. Hiện tượng
này xảy ra khi sóng mang đi qua các hạt mưa có dạng hình cầu dẹt với trục
lớn nằm ngang. Giữa suy hao và phân cực do mưa có một mối quan hệ bằng
công thức xấp xỉ rót ra từ rất nhiều thực nghiệm trong dải tần 3 ÷ 37 GHz. Ta
thấy:
XPD = U – 20log(A
RAIN
).
Trong đó U là một hàm phức tạp của tần số sóng mang F, góc ngẩng
anten E, độ nghiêng ellise phân cực τ, góc nghiêng hiệu dụng của tia sóng khi
đi vào hạt mưa σ… và đã được đưa ra trong các Report của CCIR.
Hiện nay, đối với ảnh hưởng do mưa người ta mong muốn đạt được
XPD = 20dB với p = 0,01%. Tuyết (khô hoặc ướt) cũng gây nên hiện tượng
tương tự.
2.3. Xuyên cực do các tinh thể băng.
0
Các đám mây băng tồn tại ở các độ cao lớn gần vùng đẳng nhiệt 0 C
của khí quyển cũng gây nên sự xuyên cực khi tia sóng đi qua các hạt băng có
trong các đám mây đó. Tuy nhiên khi so sánh với mưa và các hiện tượng thuỷ
văn khác thì ảnh hưởng của các đám mây băng là nhỏ. Nó chỉ làm suy giảm
giá trị XPD toàn hệ thống một lượng C
ICE
khoảng 2 dB với p% = 0,01.
3. Hiệu ứng quay phân cực faraday (faraday Rotation)
Tầng ion của khí quyển chứa các điện tích trái dấu. Điện trường của
chúng sẽ tác động lên vector cường độ điện trường E của phân cực làm cho
nó bị sai lệch đi. Kết quả là nó làm cho mặt phẳng phân cực của sóng mang bị
quay. Góc quay Ω có thể tính băng công thức sau:
Trong đó F là tần số sóng mang, e là điện tích electron mlaf khối lượng
0
của electron , ε là hằng số điện môi trong chân không , N là mật độ điện
tích ,B là mật độ từ trường trái đất , θ là góc giữa hướng truyền sóng với
hướng từ trường trái đất và L chiều dài quãng đường sóng điện từ đi trong
tầng ion .
Từ công thức trên ta thấy Ω tỷ lệ nghịch với bình phương tần số nên nó
gây ảnh hưởng khá lớn ở tần số thấp (ví dô Ω có thể đến vài độ khi F =
4GHZ) và không kể khi ở tần số cao. Ngoài ra Ω còn tỷ lệ với điện tích chứa
trong tầng ion nên nó thường biến đổi có chu kỳ trong ngày, theo mùa, theo
chu kỳ mặt trời… do đó Ω có thể dự đoán được. Tuy nhiên có các đột biến
ví dụ như bão từ trường trái đất hoặc gió mặt trời thì giá trị Ω trở nên khá lớn
và không thể đoán trước được.
Hiệu ứng Faraday gây ra sự phân cực sóng mang. Do đó nó làm hiệu
suất anten thu giảm đi. Sự suy giảm này được đặc trưng bởi mét đại lượng
gọi là suy hao phân cực L
POL
{dB] =20log[cos(Ω)]. Thêm nữa hiệu ứng quay
Faraday còn gây ra xuyên cực với XPD [dB] = -20log[tan(Ω)].
0
Ví dô trong trường hợp Ω = 9 thì nó gây ra L
POL
= 0,1 dB và XPD = 16dB.
4 . Sù uốn cong tia sóng (ray – bending)
Tầng đối lưu và tầng ion đều có chỉ số chiết suất (Refractive Index)
riêng đối với sóng mang. Chỉ số chiết suất của tầng đối lưu giảm theo độ cao
(tức là giá trị của nó càng nhỏ khi mật độ khí càng loãng) và không phụ thuộc
