
【電】 polarization receiving factor
極化接收因數(Polarization Reception Factor)是天線工程和電磁學中的重要概念,用于描述天線接收特定極化電磁波的能力效率。其核心含義可概括為:
極化接收因數(PRF)指天線對某一特定極化電磁波的最大接收功率,與相同條件下該天線對極化方向完全匹配的同源電磁波接收功率的比值。該參數無量綱,取值範圍為0至1,數值越接近1表明天線對該極化波的接收效率越高。其數學表達式為: $$ eta_p = |mathbf{hat{e}_a} cdot mathbf{hat{e}_w}| $$ 其中$mathbf{hat{e}_a}$為天線極化單位矢量,$mathbf{hat{e}_w}$為入射波極化單位矢量(IEEE Std 145-2013)。
極化匹配度表征
當入射電磁波的極化方向與天線設計極化方向完全一緻時(如垂直極化天線接收垂直極化波),PRF達到最大值1,此時接收效率最高。若兩者正交(如水平極化天線接收垂直極化波),PRF為0,理論上無法接收能量(實際存在交叉極化分量)。
極化失配損耗計算依據
工程中常用極化失配損耗(Polarization Mismatch Loss)描述實際接收功率損失,其分貝值計算公式為: $$ Lp = -10 log{10}(eta_p)text{dB} $$ 該參數直接影響通信系統的鍊路預算(Balanis, C. A. Antenna Theory: Analysis and Design)。
在衛星通信、雷達系統設計中,需通過優化天線極化特性(如采用圓極化天線)或極化跟蹤技術提升PRF,以抑制多徑效應和極化旋轉帶來的信號衰減。例如在毫米波5G系統中,基站通過極化分集技術維持高PRF值,确保高速數據傳輸穩定性(Rappaport, T. S. Wireless Communications)。
權威參考文獻:
“極化接收因數”這一術語并非廣泛使用的标準物理或工程學概念,但根據“極化”和“接收因數”的常見含義,可進行如下綜合解釋:
極化指波的振動方向特性。例如電磁波存線上極化、圓極化等形式,接收天線的極化需與入射波極化匹配才能高效接收能量。例如,垂直極化天線對水平極化波的接收效率極低。
通常指接收系統(如天線)的性能參數,反映其對信號的響應效率。例如天線增益、方向性等均屬于接收性能的量化指标。
結合上述概念,極化接收因數可能指:
極化匹配效率(η)可通過極化方向夾角θ計算:
$$
η = cosθ
$$
當θ=0°(極化一緻)時,η=1;θ=90°時,η=0。
由于該術語未在權威文獻中明确定義,建議結合具體領域(如天線工程、光學)的上下文進一步确認其定義。如需精準解釋,請提供更多技術背景或查閱專業資料。
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