卫星通信天线极化角偏差对天线增益、交叉极化隔离度的影响

卫星通信天线极化角偏差对天线增益、交叉极化隔离度的影响

在上一个章节卫星通信天线的极化角定义、计算、与位置和姿态的关系中，我们介绍了卫星通信天线极化角的定义、极化角的计算公式，载体姿态变化跟极化角变化的关系等。

当由于天线位置的变化、载体姿态变化引起了极化角偏差，如果天线不主动调整极化角，这个极化角偏差会带来哪些影响呢？

本章节我们就来讨论这个问题。

极化角偏差对天线增益的影响

当计算出的理想极化角与天线实际的极化角相差角度为θ 时，由极化失配所导致的天线增益降低（或称为天线极化损耗），可以通过下面的公式来计算：

LdB=20⋅log10(cos(θ))

其中角度θ的单位是度(°)，(θ在±90°之间)，在工程上称为“极化失配角”。由于cosθ≤1，所以L_{dB}是负数，表示增益损失。在工程上，我们通常对L_{dB}取绝对值，称为“极化损耗”。

上面的公式可以等效为：

LdB=10⋅log10(cos2(θ))

其中PLF=cos^2(θ),称为极化损耗因子，表示：因极化失配，天线实际能够接收到的功率，与理想情况下（完全匹配）可接收到的最大功率的比值。

根据上面的公式，我们计算了典型的极化失配角和极化损耗的关系。

失配角 (θ)	cos(θ)	PLF ($cos^2(θ)$)	增益损耗 (dB)	备注
0°	1	1.000 (100%)	0.00 dB	完美匹配
3°	0.9986	0.997 (99.7%)	0.01 dB	极小的、可忽略的损耗
5°	0.9962	0.992 (99.2%)	0.03 dB	仍然很小
10°	0.9848	0.970 (97.0%)	0.13 dB	开始变得可以测量
15°	0.9659	0.933 (93.3%)	0.30 dB	对链路预算有显著影响
22.5°	0.9239	0.854 (85.4%)	0.69 dB	损耗较大，接