¿Cómo afecta la polarización de las antenas a la transmisión de señales con la misma ganancia?

Cuando la ganancia es la misma, la polarización de la antena influye principalmente en la transmisión de la señal en aspectos como la dirección de propagación de la señal, la capacidad antiinterferente, la capacidad de penetración y los efectos de trayectos múltiples, como se describe a continuación:

1) Dirección de propagación de la señal y efecto de la recepción

Polarización lineal: Una onda con polarización lineal es aquella en la que el vector del campo eléctrico mantiene una orientación fija en el espacio. En comunicaciones, si la antena transmisora tiene polarización horizontal, la antena receptora también debe tener polarización horizontal para lograr la mejor recepción. Una antena receptora con polarización vertical prácticamente no recibiría señal, y viceversa. Este método de polarización ofrece una propagación de señal relativamente concentrada, tanto horizontal como vertical, lo que lo hace adecuado para la comunicación en direcciones específicas. Por ejemplo, en comunicaciones con línea de vista, cuando las antenas transmisora y receptora tienen la misma dirección de polarización, la calidad de transmisión de la señal será mejor.

Polarización circular: Una onda con polarización circular es aquella en la que el vector del campo eléctrico cambia su orientación en el espacio con el tiempo y el punto final traza una trayectoria circular. Las antenas con polarización circular ofrecen una recepción más uniforme en cualquier dirección, ya que la distribución de la intensidad del campo eléctrico es la misma en todas las direcciones. Por lo tanto, para dispositivos receptores móviles o direcciones de propagación de señal inciertas, una antena con polarización circular puede recibir mejor la señal sin fluctuaciones significativas en la intensidad de la señal debido a cambios en la dirección de recepción.

2) Capacidad antiinterferencia

Polarización lineal: Cuando la dirección de polarización de las señales de interferencia externas difiere de la polarización de la antena con polarización lineal, la interferencia tiene un menor efecto en la señal recibida. Sin embargo, si la dirección de polarización de la señal de interferencia coincide con la de la antena receptora, la interferencia se agrava. Por ejemplo, en entornos urbanos con muchas fuentes de interferencia con polarización horizontal, las antenas con polarización horizontal son más susceptibles a las interferencias, mientras que las antenas con polarización vertical pueden tener una capacidad antiinterferente relativamente mayor.

Polarización circular: Las antenas con polarización circular ofrecen mayor capacidad antiinterferente, en particular contra interferencias con una dirección de polarización aleatoria. Dado que pueden recibir señales con diferentes direcciones de polarización, pueden suprimir en cierta medida la interferencia de señales con polarización circular y direcciones de polarización opuestas.

3) Capacidad de penetración

Polarización lineal: La capacidad de penetración de las señales con polarización lineal al atravesar obstáculos depende de la naturaleza del obstáculo y de la dirección de polarización. Por ejemplo, las señales con polarización horizontal pueden experimentar una atenuación significativa al atravesar obstáculos metálicos verticales, mientras que las señales con polarización vertical pueden experimentar problemas similares al atravesar medios orientados horizontalmente.

Polarización circular: Las señales con polarización circular presentan una capacidad de penetración y difracción relativamente mejor gracias a su vector de campo eléctrico giratorio. Al atravesar medios complejos o encontrarse con obstáculos, las señales con polarización circular interactúan con ellos en diferentes direcciones de polarización, lo que reduce la atenuación de la señal y mejora su transmisión en entornos complejos.

4) Impacto de los efectos de trayectoria múltiple

Polarización lineal: En un entorno de propagación multitrayecto, las señales con polarización lineal pueden experimentar interferencias destructivas o constructivas debido a cambios en la dirección de polarización de las señales que viajan por diferentes trayectorias, lo que provoca desvanecimiento y distorsión de la señal. Por ejemplo, en interiores, las señales que se reflejan varias veces en paredes, suelos y otras superficies pueden provocar cambios en la dirección de polarización de las señales con polarización lineal, lo que afecta a la calidad de la recepción.

Polarización circular: Las antenas con polarización circular pueden mitigar eficazmente el impacto de los efectos multitrayecto. Gracias a su buena capacidad de recepción para señales con diferentes direcciones de polarización, incluso cuando la señal sufre múltiples reflexiones y dispersión, la dirección de polarización puede cambiar, pero la antena con polarización circular puede seguir recibiendo estas señales. Se pueden utilizar técnicas de procesamiento de señales para combinar y procesar señales multitrayecto, mejorando así su estabilidad y fiabilidad.

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