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認識極化
發(fā)布日期：[2004-03-23] 我們知道電磁波是以電和磁同時存在且電場又與磁場互為垂直的一種無線電波。少年時的我在裝制收音機的過程中，發(fā)現了中波收音機單獨使用金屬拉桿天線時，沒有方向性，只要是天線直立即可收到電臺的信號，而天線非直立或是水平時，接收信號的效果變差。裝置磁性天線的收音機，則該天線必須水平裝置在收音機內，接收某一方向的電臺信號時，必須是磁性天線的側面正對準該電臺方向接收效果最好，而將磁性天線的端面對準電臺方向時，正好是收不到信號或信號很差。這些現象當時給了我很大的啟發(fā)，這也驗證了電磁波的特性：即電磁波中電場與磁場互為垂直傳播。拉桿天線接收的是電磁波中的電場信號，為垂直于地面的信號，所以，拉桿天線必須垂直旋轉才能良好地接收（編者注：這是由于天線的方向性造成的，包括看似沒有方向的全方向性天線）；而磁性天線，是由特殊的磁性材料合成，該合成物質在磁場中會因磁場的變化而產生伸縮及振動，致使繞在它上邊的線圈中產生出電信號，這些信號即是所要接收的信號。這也使我想到，接收天線似乎與所接收的電磁波有一種“耦合”或者是叫做“跟蹤”的問題，“極化”的概念不曾引出。 七十年代，我動手組裝了晶體管與電子管混合式電視機，因為我所居住的縣城離電視轉播臺很遠，又處于半丘陵地區(qū)，接收電視信號很困難。我將室外天線豎得很高，并先后制作了多元八木天線、陣列天線、框形天線、三角天線等。記得，該轉播臺轉播電視用１頻道轉發(fā)信號，其使用頻率中心波長達五點七米，三角形天線豎起來后，就像一棟小房子的屋架……。艱苦的實踐中，使我了解了電磁波的電場方向，用在收音機上是垂直的，用在電視的信號傳輸上是水平的。所以，電視機的室外天線必須水平放置才行。至此，電磁波中“電場方向可變”的概念在我的頭腦中初步形成，它也是我認識“極化”的開始。 八十年代，開始接收前蘇聯衛(wèi)星上的７１４ＭＨｚ信號，因其采用園極化方式傳播，且信號較弱，我先后實踐了左旋園極化天線、右旋園極化天線、單體園極化天線和三體園極化天線陣列等。（編者注：此星上只有右旋園極化波）理論上的不斷更新，實踐中的不斷深入，“極化”在我的頭腦中也有了較深的印象。人們可以利用不同的極化方式來傳播不同的信號，以防止相互干擾。如當時隨著各地電視轉播臺的建立和一些調頻廣播電臺的開通，加之水利、金融、林業(yè)等一些電臺投入使用，它們傳播的信號，除頻率上嚴格規(guī)定外，都在極化上加以考慮。同一地的電視信號為水平極化波，則電臺應為垂直極化波。隨著科技的發(fā)展，電磁波傳播信號所使用的頻率也不斷增高，致使接收設備的天線也因缺少相應的磁性物質，而幾乎被金屬天線全部占領。人們冷淡了電磁波中的磁場分量，稱電磁波叫電波，并以電磁波中電場的方向定為極化方向。 九十年代，我利用工作之余，學習衛(wèi)星電視的相關知識，從《衛(wèi)視傳媒》等書刊上了解衛(wèi)星電視的新動態(tài)，學習同行經驗，對單位的一些早期設備進行革新改造。在把卡塞格倫天線園極化饋源改造為線極化饋源的實踐中，通過調節(jié)饋源上的調感螺絲對和改變介質片方向等措施，成功地改造了饋源。使理論和實踐得以融合。 衛(wèi)星接收的電視信號向地面?zhèn)鞑r，更講究極化，用不同的極化方式轉發(fā)信號，以防止干擾并可以實現頻率多用。如：除去頻率上嚴格控制外，其衛(wèi)星的上行信號與下行信號極化方式不同，相鄰轉發(fā)器極化方式不同，一個波束與另一個波束極化方式不同等等。目前下行信號主要有線極化，包括垂直極化與水平極化。園極化，包括左旋園極化、右旋園極化和隋園極化等。同時，衛(wèi)星參數上的極化，是指星上發(fā)出的信號相對垂直于地面即“星下點”而言，接收同一衛(wèi)星的信號，由于地理位置的不同，其極化方向略有改變。 |
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