垂直極化

由於電波的特性，決定了水平極化傳播的信號在貼近地面時會在大地表面產生極化電流，極化電流因受大地阻抗影響產生熱能而使電場信號迅速衰減，而垂直極化方式則不易產生極化電流，從而避免了能量的大幅衰減，保證了信號的有效傳播。因此，在移動通信系統中，一般均採用垂直極化的傳播方式。

移動數字電視是當前廣電行業最為令人關注的事情。這正是由於數字電視在地面傳輸中，克服了模擬電視的侷限性（如重影），從而使數字電視的移動接收成為可能。隨着各種地面標準的不斷完善，接收機性能的提高，使得數字電視的移動接收正在從車載台向手持機過渡。而且可支持接收機的移動速度高達每小時300 多公里。正是由於移動接收的要求和移動本身的無規則性，對接收天線的要求應該是全向接收。也就是説，我們不可能採用定向天線來隨時調整方向，以跟蹤發射台的來波信號。因為這樣做，接收機的成本就太高了。而對於全向天線來説，最簡單、最經濟的就是垂直極化鞭狀天線（天線振子軸向與地面垂直）。這種天線在調頻接收和移動通信接收中是常用的。伴隨而來的問題是，發射台所用的發射天線的極化形式是什麼呢？應該也是垂直極化。因為如果所用天線為水平極化，則這種收、發天線的極化方向的正交性所帶來的極化損失是相當可觀的。 ^[2] 

電波在空間傳播時，其電場矢量的瞬時取向稱為極化。極化方式有兩類：一種是線極化，一種是圓極化。其中在線極化方式下又分為水平極化和垂直極化；在圓極化方式下又分左旋圓極化和右旋圓極化。如果電波傳播時電場矢量的空間描出軌跡為一直線，它始終在一個平面內傳播，則稱為線極化波。線極化波又有水平極化波和垂直極化波之分。當電場強度方向垂直於地面時，此電波就稱為垂直極化波；當電場強度方向平行於地面時，此電波就稱為水平極化波。

電波的極化特性取決於發射天饋系統的極化特性。接收天線必須與發射天線具有相同的極化和旋向特性，以實現極化匹配，從而接收全部能量。若部分匹配，則只能接收部分能量。

衞星的下行信號使用有垂直極化和水平極化兩種信號，目的是避免同頻干擾。相同頻率可以分別使用垂直和水平極化發射而互不干擾。這樣就達到了增加衞星容量之目的。 同樣接收端也使用垂直和水平高頻頭來接收相應的節信號節目了。普通高頻頭裏面有兩條探針，分別是接收水平和垂直信號而設計。通過接收機輸出的電壓來切換高頻頭裏面的信號了。

地面傳輸，引發了對垂直極化接收天線的要求。為避免極化損失，發射天線也應為垂直極化。在遠區，垂直極化波與水平極化波有近乎相同的傳輸特性。板狀垂直極化定向天線和全向單偶極天線可以滿足用户對數字電視地面傳輸的要求。

當接收天線為垂直極化天線時，發射天線也理應為垂直極化天線。如果此時發射天線為水平極化，則接收天線所接收到的入射波功率將大為減弱。儘管電波在傳播的過程中遇到不規則的反射（凹凸地面的反射、樓房多角度的反射），可以改變入射波電場的極化方向，但對於以視距範圍這種短距離服務為對象的數字移動電視來説，這種改變是不足以支持我們採用水平極化天線作為發射天線的。

從電波傳播的角度來看，任一點所接收到的場強為直達波和反射波的疊加。測量表明，採用圖1 的雙射線模型（直達波和地面反射波），對估計平坦地面上的路徑增益（損耗）是足夠的。 ^[2] 

多層垂直極化偶極子天線以其增益較高、安裝簡單、維護方便等優點深受廣播電視行業認可，特別是在調頻廣播行業廣泛使用。安裝調試方法，對獲得最佳的天線指標，取得最大的發射效率起到至關重要的作用。 ^[3]