天线的极化

天线的极化

• 由于电波的特性，决定了水平极化传播的信号在贴近地面时会在大地表面产生极化电
流，极化电流因受大地阻抗影响产生热能而使电场信号迅速衰减，而垂直极化方式则
不易产生极化电流，从而避免了能量的大幅衰减，保证了信号的有效传播。因此，在
移动通信系统中，一般均采用垂直极化的传播方式。如华为公司在无线通信系统中一
般都采用垂直极化天线，或者±45°的双极化天线。
• 天线的极化方向：天线辐射的电磁场的电场方向
▫ 如果电波的电场方向垂直于地面，为垂直极化波。
▫ 如果电波的电场方向与地面平行，为水平极化波。

• 把垂直极化和水平极化两种极化的天线组合在一起，或者把 +45°极化和 -45°极化
两种极化的天线组合在一起，就构成了一种新的天线：双极化天线。
• 随着新技术的发展，现在大量采用双极化天线。就其设计思路而言，一般分为垂直与
水平极化和±45°极化两种方式，性能上一般后者优于前者，因此目前大部分采用的
是±45°极化方式。双极化天线组合了+45°和-45°两副极化方向相互正交的天线，
并同时工作在收发双工模式下，大大节省了每个小区的天线数量；同时由于±45°为
正交极化，有效保证了分集接收的良好效果。
• 垂直极化波要用具有垂直极化特性的天线来接收，水平极化波要用具有水平极化特性
的天线来接收。右旋圆极化波要用具有右旋圆极化特性的天线来接收，而左旋圆极化
波要用具有左旋圆极化特性的天线来接收。当来波的极化方向与接收天线的极化方向
不一致时，接收到的信号都会变小，也就是说，发生极化损失。例如：当用+ 45°极
化天线接收垂直极化或水平极化波时，或者，当用垂直极化天线接收 +45°极化或 -
45°极化波时，等等情况下，都要产生极化损失。用圆极化天线接收任一线极化波，
或者，用线极化天线接收任一圆极化波，等等情况下，也必然发生极化损失：只能接
收到来波的一半能量。

• 如上图所示，当发射天线垂直放置而接收天线水平放置时，接收天线将收不到发射天
线发出的信号。因为发射天线发出的电磁波其电场极化方向是垂直的，垂直的电场作
用到水平放置的接收天线上时，天线导体上的电子无法在电场作用下运动，所以不能
产生电流。当发射天线与接收天线都是垂直放置时，发射天线发出的电磁波的电场极
化方向是垂直的，垂直的电场作用到垂直的接收天线上时，天线上的电子会在电场作
用下垂直运动，所以就在接收天线上产生电流。