EMS Leeromgeving · Inhoud · Hoofdstuk 5 · §5.3 · English version

§5.3 Polarisatie van de elektromagnetische golf

Open §5.3 in de academy

Polarisatie is de richting waarin het elektrische veld van een EM-golf trilt. De antenne bepaalt de polarisatie van het uitgezonden signaal — en een antenne ontvangt golven met de "verkeerde" polarisatie slecht of helemaal niet.

verticaal horizontaal circulair
De drie hoofdvormen van polarisatie, gezien in de richting van de golf.

Waarom dit voor radar belangrijk is:

Verdieping: polarisatieverlies bij mismatch

Komt de polarisatie van de ontvangende antenne niet overeen met die van de binnenkomende golf, dan gaat vermogen verloren. Voor twee lineaire polarisaties met een onderling hoekverschil θ geldt de polarisatie-verliesfactor (Polarization Loss Factor, PLF):

PLF = cos²(θ)   ⇒   verlies (dB) = −20 × log10(cos θ) θ = hoekverschil tussen de twee lineaire polarisaties
MismatchOntvangen vermogenVerlies
Gelijk (0° — V/V of H/H)100%0 dB
30° verschil≈ 75%≈ 1,25 dB
45° verschil50%3 dB
60° verschil25%≈ 6 dB
Lineair ↔ circulair50%3 dB
Orthogonaal lineair (90° — V/H)≈ 0%theoretisch ∞ (praktisch 20–40 dB)
Tegengesteld circulair (RHCP/LHCP)≈ 0%theoretisch ∞

De twee uitersten bepalen veel ontwerpkeuzes: 45° kost altijd precies de helft (3 dB), en de overgang lineair↔circulair kost óók 3 dB — dat is de prijs die je betaalt voor de circulaire "regenmodus" hierboven, want op gewone (lineair reflecterende) doelen verlies je dan 50%.

EW-relevantie

Een jammer met de verkeerde polarisatie (bijv. 90° cross-pol tegen een matched radar) verliest vrijwel al zijn vermogen — tenzij dat juist de bedoeling is: cross-polarization jamming (§ 11.4.6) buit bewust de vervormde cross-polaire "Condon-lobes" van de antenne uit om monopulse-hoekmeting te bederven. Polarisatie is dus zowel een verliespost als een wapen.