A polarização da antena se refere à orientação do campo elétrico da onda eletromagnética irradiada. Este campo determina como as antenas transmitem e recebem sinais. A polarização pode ser linear, circular ou elíptica, dependendo do projeto da antena.
Primeiro, a polarização linear tem uma direção de campo elétrico constante. Pode ser vertical ou horizontal em relação à superfície da Terra. Antenas com polarização incompatível perdem força de sinal. Portanto, combinar a polarização do transmissor e do receptor é essencial. Em seguida, a polarização circular gira o campo elétrico à medida que a onda se propaga. Pode ser circular à direita ou à esquerda, dependendo da direção da rotação. Este tipo resiste à degradação do sinal devido a reflexões ou efeitos de multicaminhamento. Os satélites GNSS, por exemplo, usam polarização circular à direita. Então, a polarização elíptica combina características lineares e circulares. O campo elétrico traça uma Ellipse em vez de um círculo ou linha reta. Resulta de amplitudes de sinal desiguais em dois componentes perpendiculares.
A polarização afeta a força, a qualidade e a confiabilidade do sinal. A polarização adequada garante a transferência eficiente de energia entre as antenas transmissoras e receptoras. Quando a polarização difere, ocorrem perdas chamadas de incompatibilidade de polarização. Essas perdas podem atingir vários decibéis em casos graves. Além disso, fatores ambientais influenciam a polarização. Reflexos de edifícios ou superfícies podem alterar a orientação da onda. Como resultado, a recepção do sinal pode degradar ou flutuar. A polarização circular ajuda a reduzir tais efeitos em ambientes móveis ou dinâmicos. Além disso, a orientação da antena determina a polarização. Girar a antena muda seu plano de polarização. Essas ferramentas devem ser alinhadas corretamente durante a instalação. Este alinhamento é crucial para sistemas de comunicação, radares e receptores de navegação.
A diversidade de polarização pode melhorar o desempenho do sistema. Ela usa várias antenas com diferentes polarizações. Esta configuração aumenta a confiabilidade do sinal em condições desafiadoras.
Qual é a escolha ideal para sistemas GNSS?
Os sistemas GNSS normalmente usam antenas de polarização circular direita (RHCP). A principal razão é que a polarização circular tolera melhor as incompatibilidades de orientação física. Por exemplo, se transmitirmos com uma antena chicote orientada verticalmente (polarização vertical) e recebermos com o mesmo tipo, o sinal é forte quando ambas as antenas se alinham verticalmente. No entanto, se a antena receptora girar 90 graus para a polarização horizontal, a intensidade do sinal cai 20 decibéis ou mais. Isso acontece porque uma antena polarizada horizontalmente recebe mal um sinal polarizado verticalmente.
Uma antena polarizada circularmente combina duas antenas: uma polarizada horizontalmente e outra polarizada verticalmente. Suas saídas são combinadas com uma mudança de fase de 90 graus. A direção dessa mudança de fase determina se a antena produz polarização circular direita (RHCP) ou polarização circular esquerda (LHCP).