Радиорелейные линии связи являются важным элементом современных телекоммуникационных систем. Они обеспечивают передачу данных на большие расстояния с использованием радиоволн. Одним из ключевых компонентов радиорелейной линии связи является антенна, которая играет решающую роль в качестве и надежности передачи сигналов. Антенны с двойной поляризацией становятся все более популярными благодаря своей способности улучшать характеристики связи и снижать помехи.
Когда речь идет об отправке и приеме сигналов в двух разных плоскостях поляризации, обычно горизонтальной и вертикальной, антенна с двойной поляризацией является отличным инструментом. Эта двойная функция очень важна для эффективной связи, поскольку позволяет удвоить пропускную способность системы связи, не требуя увеличения полосы пропускания или мощности передатчика.
Двойная поляризация означает способность антенны одновременно передавать и принимать сигналы в двух разных плоскостях. Для этого используются два набора элементов или антенн, расположенных под прямым углом друг к другу. Обычно они располагаются горизонтально и вертикально, чтобы передавать и принимать сигналы в двух ортогональных плоскостях. Улучшенное разнообразие сигналов и подавление помех вот два преимущества антенн с двойной полярностью, которые необходимы для обеспечения надежной связи в различных условиях. Двухполяризацонные антенны работают, одновременно передавая и принимая сигналы в двух разных поляризациях. Термин "поляризация" описывает, как ориентированы электромагнитные волны при их пространственном распространении. Электромагнитные волны в однополяризацонной антенне распространяются либо в вертикальном, либо в горизонтальном направлении. Но в двухполяризацонной антенне волны распространяются в двух ортогональных направлениях, обычно вертикальной и горизонтальной плоскости.
Вертикальная поляризация - электрическое поле электромагнитной волны колеблется вертикально по отношению к поверхности Земли. В этом случае электрическое поле ориентировано перпендикулярно земле. Этот вид хорошо работает в городских условиях, где сигналы должны эффективно проходить через здания.
Горизонтальная поляризация - электрическое поле колеблется в горизонтальной плоскости. В этом случае электрическое поле параллельно земле. Поскольку при горизонтальной поляризации меньше отражений от земли, чем при вертикальной, она лучше подходит для дальней связи, особенно в сельской местности.
Двухполяризационные антенны достигают этого за счет наличия двух наборов излучающих элементов, каждый из которых ориентирован в определенной поляризации. Обычно используется кросс-поляризованное расположение этих излучающих элементов, при котором один набор элементов выровнен вертикально, а другой - горизонтально. Благодаря этому в одном и том же частотном диапазоне можно передавать два отдельных потока данных. Аналогичным образом антенна может одновременно принимать сигналы в обеих поляризациях, тем самым удваивая количество принимаемых данных.
Дальнейшее развитие РРС с точки зрения увеличения пропускной способности привело к реализации функционала под названием XPIC (Cross-Polarization Interference Cancellation). Технология позволяет на одной частоте передавать радиосигнал не только в одной вертикальной поляризации (V), но и в горизонтальной (H). Объединение двух одно поляризационных сигналов от ODU в один двух поляризационный сигнал и обратное разделение выполняет механическое устройство под названием OMT (Ortho-Mode Transducer).
Технология XPIC описывает функционал в своем названии, которое переводится как «подавление взаимного влияния от кросс-поляризационного сигнала». То есть, если при корректном монтаже на передающей стороне сигнала двух поляризаций распространяются строго горизонтально и вертикально, то после прохождения через агрессивное воздушное пространство они могут отклоняться от горизонтали, вертикали и друг относительно друга. Такое отклонение приводит к перетеканию части мощности сигнала из одной поляризации в другую, создавая помехи. Технология XPIC нивелирует эти помехи.
В итоге, при использовании технологии XPIC на одной частоте увеличивается пропускная способность РРС вдвое. Однако для её реализации требуется увеличение количества модулей ODU и дополнительное оборудование АФУ (антенно-фидерное устройство) в виде модуля ОМТ. Такая конфигурация РРЛ называется 1+0 XPIC или просто 2+0.
Дальнейшее увеличение пропускной способности РРС приводило лишь к развитию АФУ и увеличению количества используемых модулей ODU. Так появилось решение 2+0 XPIC или просто 4+0, где была реализована конфигурация 1+0 XPIC два раза на двух разных частотах с использованием уже четырех модулей ODU. При таком решении можно получить пропускную способность РРС до 4 Гбит/с в Common-band диапазоне. Затем появилось решение 4+0 XPIC или просто 8+0, где используется восемь модулей ODU и четыре разные частоты. При такой конфигурации можно было получить пропускную способность РРС до 8 Гбит/с в Common-band диапазоне.
Двухполяризационные антенны XPIC представляют собой важный инструмент для повышения эффективности радиорелейных линий связи. Их способность увеличивать пропускную способность и устойчивость к интерференции делает их незаменимыми в современных телекоммуникационных системах. Интеграция таких антенн в существующие сети может значительно улучшить качество связи и удовлетворить растущие потребности пользователей в высокоскоростном доступе к данным.
Ведущий инженер СКУРП
Досмухамедов У.Д.
